快捷導(dǎo)航

一文搞懂Golang?值傳遞還是引用傳遞

更新時(shí)間：2023年01月11日 14:26:33 作者：Ch3n

最多人犯迷糊的就是?slice、map、chan?等類型，都會(huì)認(rèn)為是?“引用傳遞”，從而認(rèn)為?Go?語(yǔ)言的?xxx?就是引用傳遞。正因?yàn)樗鼈冞€引用類型（指針、map、slice、chan等這些），這樣就可以修改原內(nèi)容數(shù)據(jù)，這篇文章主要介紹了Golang?值傳遞還是引用傳遞,需要的朋友可以參考下

Go 官方的定義

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

如同 C 系列的所有語(yǔ)言一樣，Go 語(yǔ)言中的所有東西都是以值傳遞的。也就是說(shuō)，一個(gè)函數(shù)總是得到一個(gè)被傳遞的東西的副本，就像有一個(gè)賦值語(yǔ)句將值賦給參數(shù)一樣。

傳值和傳引用

什么是傳值（值傳遞）

傳值的意思是：函數(shù)傳遞的總是原來(lái)這個(gè)東西的一個(gè)副本，一副拷貝。其指的是在調(diào)用函數(shù)時(shí)將實(shí)際參數(shù)復(fù)制一份傳遞到函數(shù)中，這樣在函數(shù)中如果對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改，將不會(huì)影響到實(shí)際參數(shù)。比如我們傳遞一個(gè)int類型的參數(shù)，傳遞的其實(shí)是這個(gè)參數(shù)的一個(gè)副本；傳遞一個(gè)指針類型的參數(shù)，其實(shí)傳遞的是這個(gè)該指針的一份拷貝，而不是這個(gè)指針指向的值。

對(duì)于int這類基礎(chǔ)類型我們可以很好的理解，它們就是一個(gè)拷貝，但是指針呢？我們覺(jué)得可以通過(guò)它修改原來(lái)的值，怎么會(huì)是一個(gè)拷貝呢？下面我們看個(gè)例子。

test_demo.go

package main

import (
	"fmt"
	"testing"
)

func modify(ip *int) {
	fmt.Printf("函數(shù)里接收到的指針的內(nèi)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(nèi)存地址是：%p\n", &ip)
	modify(ip)
	fmt.Println("int值被修改了，新值為:", i)

}

輸出結(jié)果:

原始指針的內(nèi)存地址是：0xc00000e038
函數(shù)里接收到的指針的內(nèi)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(diào)用函數(shù)時(shí)將實(shí)際參數(shù)的地址直接傳遞到函數(shù)中，那么在函數(shù)中對(duì)參數(shù)所進(jìn)行的修改，將影響到實(shí)際參數(shù)。

在 Go 語(yǔ)言中，官方已經(jīng)明確了沒(méi)有傳引用，也就是沒(méi)有引用傳遞這一情況。

爭(zhēng)議最大的 map 和 slice
這時(shí)候又有小伙伴疑惑了，你看 Go 語(yǔ)言中的 map 和 slice 類型，能直接修改，難道不是同個(gè)內(nèi)存地址，不是引用了？

其實(shí)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(shù)據(jù)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(shù)里接收到map的內(nèi)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(nèi)存地址是：%p\n", mp)
	modify(persons)
	fmt.Println("map值被修改了，新值為:", persons)
}

輸出結(jié)果:

原始map的內(nèi)存地址是：0xc000114028
函數(shù)里接收到map的內(nèi)存地址是：0xc000114030

確實(shí)是值傳遞，那修改后的 map 的結(jié)果應(yīng)該是什么。既然是值傳遞，那肯定就是 “這次一定！"，對(duì)嗎？

輸出結(jié)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(cè)，使用make函數(shù)創(chuàng)建的map是不是一個(gè)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(wú)關(guān)代碼
}

通過(guò)查看src/runtime/hashmap.go源代碼發(fā)現(xiàn)，注意其返回的是 *hmap類型，是一個(gè)指針。也就是 Go 語(yǔ)言通過(guò)對(duì) map 類型的相關(guān)方法進(jìn)行封裝，達(dá)到了用戶需要關(guān)注指針傳遞的作用。

現(xiàn)在看func modify(p map)這樣的函數(shù)，其實(shí)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(qū)別的。

chan類型

chan類型本質(zhì)上和map類型是一樣的，這里不做過(guò)多的介紹，參考下源代碼:

func makechan(t *chantype, size int64) *hchan {
    //省略無(wú)關(guān)代碼
}

chan也是一個(gè)引用類型，和map相差無(wú)幾，make返回的是一個(gè)*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(shù)中修改對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。

package main

import (
	"fmt"
	"testing"
)

func modify(ages []int) {
	fmt.Printf("函數(shù)里接收到slice的內(nèi)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(nèi)存地址是%p\n", ages)
	modify(ages)
	fmt.Println(ages)
}

從結(jié)果來(lái)看，兩者的內(nèi)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(guān)注兩個(gè)細(xì)節(jié)：

沒(méi)有用 & 來(lái)取地址。
可以直接用 %p 來(lái)打印。

之所以可以同時(shí)做到上面這兩件事，是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)庫(kù) fmt 針對(duì)在這一塊做了優(yōu)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(guò)源代碼發(fā)現(xiàn)，對(duì)于chan、map、slice等被當(dāng)成指針處理，通過(guò)value.Pointer()獲取對(duì)應(yīng)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(wú)關(guān)代碼
    case Slice:
        return (*SliceHeader)(v.ptr).Data
    }
}

很明顯了，當(dāng)是slice類型的時(shí)候，返回是slice這個(gè)結(jié)構(gòu)體里，字段Data第一個(gè)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(yǔ)言運(yùn)行時(shí)，傳遞的也是相應(yīng) slice 類型的底層數(shù)組的指針，但需要注意，其使用的是指針的副本。嚴(yán)格意義是引用類型，依舊是值傳遞。slice是一種結(jié)構(gòu)體+元素指針的混合類型，通過(guò)元素array(Data)的指針，可以達(dá)到修改slice里存儲(chǔ)元素的目的。

總結(jié)

最終可以確認(rèn)的是Go語(yǔ)言中所有的傳參都是值傳遞（傳值），都是一個(gè)副本，一個(gè)拷貝。

讓最多人犯迷糊的就是 slice、map、chan 等類型，都會(huì)認(rèn)為是 “引用傳遞”，從而認(rèn)為 Go 語(yǔ)言的 xxx 就是引用傳遞。正因?yàn)樗鼈冞€引用類型（指針、map、slice、chan等這些），這樣就可以修改原內(nèi)容數(shù)據(jù)。

再記住，Go里只有傳值（值傳遞）。