Go语言参数传递是传值还是传引用

Posted 2021-04-05 飞雪无情

对于了解一门语言来说，会关心我们在函数调用的时候，参数到底是传的值，还是引用？

其实对于传值和传引用，是一个比较古老的话题，做研发的都有这个概念，但是可能不是非常清楚。对于我们做Go语言开发的来说，也想知道到底是什么传递。

那么我们先来看看什么是值传递，什么是引用传递。

什么是传值（值传递）

传值的意思是：函数传递的总是原来这个东西的一个副本，一副拷贝。比如我们传递一个int类型的参数，传递的其实是这个参数的一个副本；传递一个指针类型的参数，其实传递的是这个该指针的一份拷贝，而不是这个指针指向的值。

对于int这类基础类型我们可以很好的理解，它们就是一个拷贝，但是指针呢？我们觉得可以通过它修改原来的值，怎么会是一个拷贝呢？下面我们看个例子。

func main() {
    i:=10
    ip:=&i
    fmt.Printf("原始指针的内存地址是：%p\n",&ip)
    modify(ip)
    fmt.Println("int值被修改了，新值为:",i)
}

 func modify(ip *int){
     fmt.Printf("函数里接收到的指针的内存地址是：%p\n",&ip)
     *ip=1
 }

我们运行，可以看到输入结果如下：

原始指针的内存地址是：0xc42000c028
函数里接收到的指针的内存地址是：0xc42000c038
int值被修改了，新值为: 1

指针传递解释

不管是0xc42000c028还是0xc42000c038，我们都可以称之为指针的指针，他们指向同一个指针0xc420018070，这个0xc420018070又指向变量i,这也就是为什么我们可以修改变量i的值。

什么是传引用(引用传递)

Go语言(Golang)是没有引用传递的，这里我不能使用Go举例子，但是可以通过说明描述。

迷惑Map

了解清楚了传值和传引用，但是对于Map类型来说，可能觉得还是迷惑，一来我们可以通过方法修改它的内容，二来它没有明显的指针。

func main() {
    persons:=make(map[string]int)
    persons["张三"]=19

    mp:=&persons

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

 func modify(p map[string]int){
     fmt.Printf("函数里接收到map的内存地址是：%p\n",&p)
     p["张三"]=20
 }

运行打印输出：

原始map的内存地址是：0xc42000c028
函数里接收到map的内存地址是：0xc42000c038
map值被修改了，新值为: map[张三:20]

func main() {
    p:=Person{"张三"}
    fmt.Printf("原始Person的内存地址是：%p\n",&p)
    modify(p)
    fmt.Println(p)
}

type Person struct {
    Name string
}

 func modify(p Person) {
     fmt.Printf("函数里接收到Person的内存地址是：%p\n",&p)
     p.Name = "李四"
 }

运行打印输出：

原始Person的内存地址是：0xc4200721b0
函数里接收到Person的内存地址是：0xc4200721c0
{张三}

我们发现，我们自己定义的Person类型，在函数传参的时候也是值传递，但是它的值(Name字段)并没有被修改，我们想改成李四，发现最后的结果还是张三。

这也就是说，map类型和我们自己定义的struct类型是不一样的。我们尝试把modify函数的接收参数改为Person的指针。

func main() {
    p:=Person{"张三"}
    modify(&p)
    fmt.Println(p)
}

type Person struct {
    Name string
}

 func modify(p *Person) {
     p.Name = "李四"
 }

// 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 {
    //省略无关代码
}

通过查看src/runtime/hashmap.go源代码发现，的确和我们猜测的一样，make函数返回的是一个hmap类型的指针*hmap。也就是说map===*hmap。
现在看func modify(p map)这样的函数，其实就等于func modify(p *hmap)，和我们前面第一节什么是值传递里举的func modify(ip *int)的例子一样，可以参考分析。

所以在这里，Go语言通过make函数，字面量的包装，为我们省去了指针的操作，让我们可以更容易的使用map。这里的map可以理解为引用类型，但是记住引用类型不是传引用。

chan类型

chan类型本质上和map类型是一样的，这里不做过多的介绍，参考下源代码:

func makechan(t *chantype, size int64) *hchan {
    //省略无关代码
}

chan也是一个引用类型，和map相差无几，make返回的是一个*hchan。

和map、chan都不一样的slice

slice和map、chan都不太一样的，一样的是，它也是引用类型，它也可以在函数中修改对应的内容。

func main() {
    ages:=[]int{6,6,6}
    fmt.Printf("原始slice的内存地址是%p\n",ages)
    modify(ages)
    fmt.Println(ages)
}

func modify(ages []int){
    fmt.Printf("函数里接收到slice的内存地址是%p\n",ages)
    ages[0]=1
}

这就可以证明make的slice也是一个指针了吗？不一定，也可能fmt.Printf把slice特殊处理了。

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
    }
    //省略部分代码
}

通过源代码发现，对于chan、map、slice等被当成指针处理，通过value.Pointer()获取对应的值的指针。

// 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 {
    //省略无关代码
    case Slice:
        return (*SliceHeader)(v.ptr).Data
    }
}

type SliceHeader struct {
    Data uintptr
    Len  int
    Cap  int
}

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

所以修改类型的内容的办法有很多种，类型本身作为指针可以，类型里有指针类型的字段也可以。

单纯的从slice这个结构体看，我们可以通过modify修改存储元素的内容，但是永远修改不了len和cap，因为他们只是一个拷贝，如果要修改，那就要传递*slice作为参数才可以。

func main() {
    i:=19
    p:=Person{name:"张三",age:&i}
    fmt.Println(p)
    modify(p)
    fmt.Println(p)
}

type Person struct {
    name string
    age  *int
}

func (p Person) String() string{
    return "姓名为：" + p.name + ",年龄为："+ strconv.Itoa(*p.age)
}

func modify(p Person){
    p.name = "李四"
    *p.age = 20
}

运行打印输出结果为：

姓名为：张三,年龄为：19
姓名为：张三,年龄为：20

通过这个Person和slice对比，就更好理解了，Person的name字段就类似于slice的len和cap字段，age字段类似于array字段。在传参为非指针类型的情况下，只能修改age字段，name字段无法修改。要修改name字段，就要把传参改为指针，比如：

modify(&p)
func modify(p *Person){
    p.name = "李四"
    *p.age = 20
}

这样name和age字段双双都被修改了。

所以slice类型也是引用类型。

小结

最终我们可以确认的是Go语言中所有的传参都是值传递（传值），都是一个副本，一个拷贝。因为拷贝的内容有时候是非引用类型（int、string、struct等这些），这样就在函数中就无法修改原内容数据；有的是引用类型（指针、map、slice、chan等这些），这样就可以修改原内容数据。

是否可以修改原内容数据，和传值、传引用没有必然的关系。在C++中，传引用肯定是可以修改原内容数据的，在Go语言里，虽然只有传值，但是我们也可以修改原内容数据，因为参数是引用类型。

这里也要记住，引用类型和传引用是两个概念。

再记住，Go里只有传值（值传递）。

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