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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「腦子進(jìn)煎魚了」，作者陳煎魚。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系腦子進(jìn)煎魚了公眾號(hào)。

大家好，我是煎魚。

前幾天在咱們的 Go 交流群里，有一個(gè)小伙伴問(wèn)了 “xxx 是不是引用類型?” 這個(gè)問(wèn)題，引發(fā)了將近 5 小時(shí)的討論：

兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)回到了日經(jīng)的問(wèn)題，幾乎每個(gè)月都要有人因此吵一架。就是 Go 語(yǔ)言到底是傳值(值傳遞)，還是傳引用(引用傳遞)?

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。

例如：

• 向一個(gè)函數(shù)傳遞一個(gè) int 值，就會(huì)得到 int 的副本。

而傳遞一個(gè)指針值就會(huì)得到指針的副本，但不會(huì)得到它所指向的數(shù)據(jù)。

• 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。
  • 復(fù)制一個(gè) map 或 slice 值并不會(huì)復(fù)制它所指向的數(shù)據(jù)。
  • 復(fù)制一個(gè)接口值會(huì)復(fù)制存儲(chǔ)在接口值中的東西。
  • 如果接口值持有一個(gè)結(jié)構(gòu)，復(fù)制接口值就會(huì)復(fù)制該結(jié)構(gòu)。如果接口值持有一個(gè)指針，復(fù)制接口值會(huì)復(fù)制該指針，但同樣不會(huì)復(fù)制它所指向的數(shù)據(jù)。

劃重點(diǎn)，Go 語(yǔ)言中一切都是值傳遞，沒有引用傳遞。不要直接把其他概念硬套上來(lái)，會(huì)犯先入為主的錯(cuò)誤的。

傳值和傳引用

傳值

傳值，也叫做值傳遞(pass by value)。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)。

簡(jiǎn)單來(lái)講，值傳遞，所傳遞的是該參數(shù)的副本，是復(fù)制了一份的，本質(zhì)上不能認(rèn)為是一個(gè)東西，指向的不是一個(gè)內(nèi)存地址。

案例一如下：

func main() { 
 s := "腦子進(jìn)煎魚了" 
 fmt.Printf("main 內(nèi)存地址：%p\n", &s) 
 hello(&s) 
} 
 
func hello(s *string) { 
 fmt.Printf("hello 內(nèi)存地址：%p\n", &s) 
} 

輸出結(jié)果：

main 內(nèi)存地址：0xc000116220 
hello 內(nèi)存地址：0xc000132020 

我們可以看到在 main 函數(shù)中的變量 s 所指向的內(nèi)存地址是 0xc000116220。在經(jīng)過(guò) hello 函數(shù)的參數(shù)傳遞后，其在內(nèi)部所輸出的內(nèi)存地址是 0xc000132020，兩者發(fā)生了改變。

據(jù)此我們可以得出結(jié)論，在 Go 語(yǔ)言確實(shí)都是值傳遞。那是不是在函數(shù)內(nèi)修改值，就不會(huì)影響到 main 函數(shù)呢?

案例二如下：

func main() { 
 s := "腦子進(jìn)煎魚了" 
 fmt.Printf("main 內(nèi)存地址：%p\n", &s) 
 hello(&s) 
 fmt.Println(s) 
} 
 
func hello(s *string) { 
 fmt.Printf("hello 內(nèi)存地址：%p\n", &s) 
 *s = "煎魚進(jìn)腦子了" 
} 

我們?cè)?hello 函數(shù)中修改了變量 s 的值，那么最后在 main 函數(shù)中我們所輸出的變量 s 的值是什么呢。是 “腦子進(jìn)煎魚了”，還是 "煎魚進(jìn)腦子了"?

輸出結(jié)果：

main 內(nèi)存地址：0xc000010240 
hello 內(nèi)存地址：0xc00000e030 
煎魚進(jìn)腦子了 

輸出的結(jié)果是 “煎魚進(jìn)腦子了”。這時(shí)候大家可能又犯嘀咕了，煎魚前面明明說(shuō)的是 Go 語(yǔ)言只有值傳遞，也驗(yàn)證了兩者的內(nèi)存地址，都是不一樣的，怎么他這下他的值就改變了，這是為什么?

因?yàn)?“如果傳過(guò)去的值是指向內(nèi)存空間的地址，那么是可以對(duì)這塊內(nèi)存空間做修改的”。

也就是這兩個(gè)內(nèi)存地址，其實(shí)是指針的指針，其根源都指向著同一個(gè)指針，也就是指向著變量 s。因此我們進(jìn)一步修改變量 s，得到輸出 “煎魚進(jìn)腦子了” 的結(jié)果。

傳引用

傳引用，也叫做引用傳遞(pass by reference)，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)明確了沒有傳引用，也就是沒有引用傳遞這一情況。

因此借用文字簡(jiǎn)單描述，像是例子中，即使你將參數(shù)傳入，最終所輸出的內(nèi)存地址都是一樣的。

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”。

map

針對(duì) map 類型，進(jìn)一步展開來(lái)看看例子：

func main() { 
 m := make(map[string]string) 
 m["腦子進(jìn)煎魚了"] = "這次一定！" 
 fmt.Printf("main 內(nèi)存地址：%p\n", &m) 
 hello(m) 
 
 fmt.Printf("%v", m) 
} 
 
func hello(p map[string]string) { 
 fmt.Printf("hello 內(nèi)存地址：%p\n", &p) 
 p["腦子進(jìn)煎魚了"] = "記得點(diǎn)贊！" 
} 

輸出結(jié)果：

main 內(nèi)存地址：0xc00000e028 
hello 內(nèi)存地址：0xc00000e038 

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[腦子進(jìn)煎魚了:記得點(diǎn)贊！] 

結(jié)果是修改成功，輸出了 “記得點(diǎn)贊!”。這下就尷尬了，為什么是值傳遞，又還能做到類似引用的效果，能修改到源值呢?

這里的小竅門是：

func makemap(t *maptype, hint int, h *hmap) *hmap {} 

這是創(chuàng)建 map 類型的底層 runtime 方法，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。

就是說(shuō)當(dāng)我們?cè)谡{(diào)用 hello 方法時(shí)，其相當(dāng)于是在傳入一個(gè)指針參數(shù) hello(*hmap)，與前面的值類型的案例二類似。

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。

在 Go 語(yǔ)言中與 map 類型類似的還有 chan 類型：

func makechan(t *chantype, size int) *hchan {} 

一樣的效果。

slice

針對(duì) slice 類型，進(jìn)一步展開來(lái)看看例子：

func main() { 
 s := []string{"烤魚", "咸魚", "摸魚"} 
 fmt.Printf("main 內(nèi)存地址：%p\n", s) 
 hello(s) 
 fmt.Println(s) 
} 
 
func hello(s []string) { 
 fmt.Printf("hello 內(nèi)存地址：%p\n", s) 
 s[0] = "煎魚" 
} 

輸出結(jié)果：

main 內(nèi)存地址：0xc000098180 
hello 內(nèi)存地址：0xc000098180 
[煎魚 咸魚 摸魚] 

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 s 的值。這難道不是引用傳遞嗎，煎魚翻車了?

關(guān)注兩個(gè)細(xì)節(jié)：

沒有用 & 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 
 } 

留意到代碼 value.Pointer，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)進(jìn)行了特殊處理，直接對(duì)應(yīng)的值的指針地址，當(dāng)然就不需要取地址符了。

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) fmt 能夠輸出 slice 類型對(duì)應(yīng)的值的原因也在此：

func (v Value) Pointer() uintptr { 
 ... 
 case Slice: 
  return (*SliceHeader)(v.ptr).Data 
 } 
} 
 
type SliceHeader struct { 
 Data uintptr 
 Len  int 
 Cap  int 
} 

其在內(nèi)部轉(zhuǎn)換的 Data 屬性，正正是 Go 語(yǔ)言中 slice 類型的運(yùn)行時(shí)表現(xiàn) SliceHeader。我們?cè)谡{(diào)用 %p 輸出時(shí)，是在輸出 slice 的底層存儲(chǔ)數(shù)組元素的地址。

下一個(gè)問(wèn)題是：為什么 slice 類型可以直接修改源數(shù)據(jù)的值呢。

其實(shí)和輸出的原理是一樣的，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。

妙不妙?

總結(jié)

在今天這篇文章中，我們針對(duì) Go 語(yǔ)言的日經(jīng)問(wèn)題：“Go 語(yǔ)言到底是傳值(值傳遞)，還是傳引用(引用傳遞)” 進(jìn)行了基本的講解和分析。

另外在業(yè)內(nèi)中，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，我們對(duì)此也進(jìn)行了案例演示。

這實(shí)則是不大對(duì)的認(rèn)知，因?yàn)椋?ldquo;如果傳過(guò)去的值是指向內(nèi)存空間的地址，是可以對(duì)這塊內(nèi)存空間做修改的”。

其確實(shí)復(fù)制了一個(gè)副本，但他也借由各手段(其實(shí)就是傳指針)，達(dá)到了能修改源數(shù)據(jù)的效果，是引用類型。

石錘，Go 語(yǔ)言只有值傳遞，

參考

• Go 讀者交流群
• When are function parameters passed by value?
• Java 到底是值傳遞還是引用傳遞?
• Go語(yǔ)言參數(shù)傳遞是傳值還是傳引用