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一文搞懂Golang?值傳遞還是引用傳遞_Golang

作者：Ch3n ? 更新時間： 2023-02-27 編程語言

Go 官方的定義

本部分引用 Go 官方 FAQ 的 “When are function parameters passed by value?”，內容如下。

如同 C 系列的所有語言一樣，Go 語言中的所有東西都是以值傳遞的。也就是說，一個函數總是得到一個被傳遞的東西的副本，就像有一個賦值語句將值賦給參數一樣。

傳值和傳引用

什么是傳值（值傳遞）

傳值的意思是：函數傳遞的總是原來這個東西的一個副本，一副拷貝。其指的是在調用函數時將實際參數復制一份傳遞到函數中，這樣在函數中如果對參數進行修改，將不會影響到實際參數。 比如我們傳遞一個int類型的參數，傳遞的其實是這個參數的一個副本；傳遞一個指針類型的參數，其實傳遞的是這個該指針的一份拷貝，而不是這個指針指向的值。

對于int這類基礎類型我們可以很好的理解，它們就是一個拷貝，但是指針呢？我們覺得可以通過它修改原來的值，怎么會是一個拷貝呢？下面我們看個例子。

test_demo.go

package main

import (
	"fmt"
	"testing"
)

func modify(ip *int) {
	fmt.Printf("函數里接收到的指針的內存地址是：%p\n", &ip)
	*ip = 1
}

func TestDemo(t *testing.T) {
	i := 10
	ip := &i
	fmt.Printf("原始指針的內存地址是：%p\n", &ip)
	modify(ip)
	fmt.Println("int值被修改了，新值為:", i)

}

輸出結果:

原始指針的內存地址是：0xc00000e038
函數里接收到的指針的內存地址是：0xc00000e040
int值被修改了，新值為: 1

什么是傳引用(引用傳遞)

傳引用，也叫做引用傳遞， 指在調用函數時將實際參數的地址直接傳遞到函數中，那么在函數中對參數所進行的修改，將影響到實際參數。

在 Go 語言中，官方已經明確了沒有傳引用，也就是沒有引用傳遞這一情況。

爭議最大的 map 和 slice
這時候又有小伙伴疑惑了，你看 Go 語言中的 map 和 slice 類型，能直接修改，難道不是同個內存地址，不是引用了？

其實在 FAQ 中有一句提醒很重要：“map 和 slice 的行為類似于指針，它們是包含指向底層 map 或 slice 數據的指針的描述符”。

迷惑map

package main

import (
	"fmt"
	"testing"
)

func modify(p map[string]int) {
	fmt.Printf("函數里接收到map的內存地址是：%p\n", &p)
	p["張三"] = 20
}

func TestDemo(t *testing.T) {
	persons := make(map[string]int)
	persons["張三"] = 19

	mp := &persons

	fmt.Printf("原始map的內存地址是：%p\n", mp)
	modify(persons)
	fmt.Println("map值被修改了，新值為:", persons)
}

輸出結果:

原始map的內存地址是：0xc000114028
函數里接收到map的內存地址是：0xc000114030

確實是值傳遞，那修改后的 map 的結果應該是什么。既然是值傳遞，那肯定就是 “這次一定！"，對嗎？

輸出結果:

map值被修改了，新值為: map[張三:20]

原因:

指針類型可以修改，非指針類型不行，可以大膽的猜測，使用make函數創建的map是不是一個指針類型呢？看一下源代碼:

// makemap implements a Go map creation make(map[k]v, hint)
// If the compiler has determined that the map or the first bucket
// can be created on the stack, h and/or bucket may be non-nil.
// If h != nil, the map can be created directly in h.
// If bucket != nil, bucket can be used as the first bucket.
func makemap(t *maptype, hint int64, h *hmap, bucket unsafe.Pointer) *hmap {
    //省略無關代碼
}

通過查看src/runtime/hashmap.go源代碼發現，注意其返回的是 *hmap類型，是一個指針。也就是 Go 語言通過對 map 類型的相關方法進行封裝，達到了用戶需要關注指針傳遞的作用。

現在看func modify(p map)這樣的函數，其實就等于func modify(p *hmap)，和前面什么是值傳遞里舉的func modify(ip *int)的例子一樣，可以參考分析。

這類情況我們稱其為 “引用類型” ，但 “引用類型” 不等同于就是傳引用，又或是引用傳遞了，還是有比較明確的區別的。

chan類型

chan類型本質上和map類型是一樣的，這里不做過多的介紹，參考下源代碼:

func makechan(t *chantype, size int64) *hchan {
    //省略無關代碼
}

chan也是一個引用類型，和map相差無幾，make返回的是一個*hchan。

和map、chan都不一樣的slice

slice和map、chan都不太一樣的，一樣的是，它也是引用類型，它也可以在函數中修改對應的內容。

package main

import (
	"fmt"
	"testing"
)

func modify(ages []int) {
	fmt.Printf("函數里接收到slice的內存地址是%p\n", ages)
	ages[0] = 1
}

func TestDemo(t *testing.T) {
	ages := []int{6, 6, 6}
	fmt.Printf("原始slice的內存地址是%p\n", ages)
	modify(ages)
	fmt.Println(ages)
}

從結果來看，兩者的內存地址一樣，也成功的變更到了變量 ages 的值。這難道不是引用傳遞嗎?
關注兩個細節：

  • 沒有用 & 來取地址。
  • 可以直接用 %p 來打印。

之所以可以同時做到上面這兩件事，是因為標準庫 fmt 針對在這一塊做了優化：

func (p *pp) fmtPointer(value reflect.Value, verb rune) {
    var u uintptr
    switch value.Kind() {
    case reflect.Chan, reflect.Func, reflect.Map, reflect.Ptr, reflect.Slice, reflect.UnsafePointer:
        u = value.Pointer()
    default:
        p.badVerb(verb)
        return
    }
    //省略部分代碼
}

通過源代碼發現，對于chan、map、slice等被當成指針處理，通過value.Pointer()獲取對應的值的指針。

// If v's Kind is Slice, the returned pointer is to the first
// element of the slice. If the slice is nil the returned value
// is 0.  If the slice is empty but non-nil the return value is non-zero.
func (v Value) Pointer() uintptr {
    // TODO: deprecate
    k := v.kind()
    switch k {
    //省略無關代碼
    case Slice:
        return (*SliceHeader)(v.ptr).Data
    }
}

很明顯了，當是slice類型的時候，返回是slice這個結構體里，字段Data第一個元素的地址。

type SliceHeader struct {
    Data uintptr
    Len  int
    Cap  int
}

type slice struct {
    array unsafe.Pointer
    len   int
    cap   int
}

在 Go 語言運行時，傳遞的也是相應 slice 類型的底層數組的指針，但需要注意，其使用的是指針的副本。嚴格意義是引用類型，依舊是值傳遞。slice是一種結構體+元素指針的混合類型，通過元素array(Data)的指針，可以達到修改slice里存儲元素的目的。

總結

最終可以確認的是Go語言中所有的傳參都是值傳遞（傳值），都是一個副本，一個拷貝。

讓最多人犯迷糊的就是 slice、map、chan 等類型，都會認為是 “引用傳遞”，從而認為 Go 語言的 xxx 就是引用傳遞。正因為它們還引用類型（指針、map、slice、chan等這些），這樣就可以修改原內容數據。

再記住，Go里只有傳值（值傳遞）。

參考資料

群里又吵起來了，Go 是傳值還是傳引用？
Go語言參數傳遞是傳值還是傳引用

原文鏈接：https://blog.csdn.net/weixin_43064185/article/details/128618784

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