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前言

作為一個 Go 語言新手，看到一切”詭異“的代碼都會感到好奇;比如我最近看到的幾個方法;偽代碼如下：

func FindA() ([]*T,error) { 
} 
 
func FindB() ([]T,error) { 
} 
 
func SaveA(data *[]T) error { 
} 
 
func SaveB(data *[]*T) error { 
} 

相信大部分剛?cè)腴T Go 的新手看到這樣的代碼也是一臉懵逼，其中最讓人疑惑的就是：

[]*T 
*[]T 
*[]*T 

這樣對切片的聲明，先不看后面兩種寫法;單獨看 []*T 還是很好理解的：該切片中存放的是所有 T 的內(nèi)存地址，會比存放 T 本身來說要更省空間，同時 []*T 在方法內(nèi)部是可以修改 T 的值，而[]T 是修改不了。

func TestSaveSlice(t *testing.T) { 
 a := []T{{Name: "1"}, {Name: "2"}} 
 for _, t2 := range a { 
  fmt.Println(t2) 
 } 
 _ = SaveB(a) 
 for _, t2 := range a { 
  fmt.Println(t2) 
 } 
 
} 
func SaveB(data []T) error { 
 t := data[0] 
 t.Name = "1233" 
 return nil 
} 
 
type T struct { 
 Name string 
} 

比如以上例子打印的是

{1} 
{2} 
{1} 
{2} 

只有將方法修改為

func SaveB(data []*T) error { 
 t := data[0] 
 t.Name = "1233" 
 return nil 
} 

才能修改 T 的值:

&{1} 
&{2} 
&{1233} 
&{2} 

示例

下面重點來看看 []*T 與 *[]T 的區(qū)別，這里寫了兩個 append 函數(shù)：

func TestAppendA(t *testing.T) { 
 x:=[]int{1,2,3} 
 appendA(x) 
 fmt.Printf("main %v\n", x) 
} 
func appendA(x []int) { 
 x[0]= 100 
 fmt.Printf("appendA %v\n", x) 
} 

先看第一種，輸出是結(jié)果是：

appendA [1000 2 3] 
main [1000 2 3] 

說明在函數(shù)傳遞過程中，函數(shù)內(nèi)部的修改能夠影響到外部。

下面我們再看一個例子：

func appendB(x []int) { 
 x = append(x, 4) 
 fmt.Printf("appendA %v\n", x) 
} 

最終結(jié)果卻是：

appendA [1 2 3 4] 
main [1 2 3] 

沒有影響到外部。

而當(dāng)我們再調(diào)整一下會發(fā)現(xiàn)又有所不同：

func TestAppendC(t *testing.T) { 
 x:=[]int{1,2,3} 
 appendC(&x) 
 fmt.Printf("main %v\n", x) 
} 
func appendC(x *[]int) { 
 *x = append(*x, 4) 
 fmt.Printf("appendA %v\n", x) 
} 

最終的結(jié)果：

appendA &[1 2 3 4] 
main [1 2 3 4] 

可以發(fā)現(xiàn)如果傳遞切片的指針時，使用 append 函數(shù)追加數(shù)據(jù)時會影響到外部。

slice 原理

在分析上面三種情況之前，我們先來了解下 slice 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

直接查看源碼會發(fā)現(xiàn) slice 其實就是一個結(jié)構(gòu)體，只是不能直接對外訪問。

源碼地址 runtime/slice.go

其中有三個重要的屬性：

提到切片就不得不想到數(shù)組，可以這么理解：

切片是對數(shù)組的抽象，而數(shù)組則是切片的底層實現(xiàn)。

其實通過切片這個名字也不難看出，它就是從數(shù)組中切了一部分;相對于數(shù)組的固定大小，切片可以根據(jù)實際使用情況進(jìn)行擴(kuò)容。

所以切片也可以通過對數(shù)組"切一刀"獲得：

x1:=[6]int{0,1,2,3,4,5} 
x2 := x[1:4] 
fmt.Println(len(x2), cap(x2)) 

其中 x1 的長度與容量都是6。

• x2 的長度與容量則為3和5。
• x2 的長度很容易理解。

容量等于5可以理解為，當(dāng)前這個切片最多可以使用的長度。

因為切片 x2 是對數(shù)組 x1 的引用，所以底層數(shù)組排除掉左邊一個沒有被引用的位置則是該切片最大的容量，也就是5。

同一個底層數(shù)組

以剛才的代碼為例：

func TestAppendA(t *testing.T) { 
 x:=[]int{1,2,3} 
 appendA(x) 
 fmt.Printf("main %v\n", x) 
} 
func appendA(x []int) { 
 x[0]= 100 
 fmt.Printf("appendA %v\n", x) 
} 

在函數(shù)傳遞過程中，main 中的 x 與 appendA 函數(shù)中的 x 切片所引用的是同個數(shù)組。

所以在函數(shù)中對 x[0]=100，main函數(shù)中也能獲取到。

本質(zhì)上修改的就是同一塊內(nèi)存數(shù)據(jù)。

值傳遞帶來的誤會

在上述例子中，在 appendB 中調(diào)用 append 函數(shù)追加數(shù)據(jù)后會發(fā)現(xiàn) main 函數(shù)中并沒有受到影響，這里我稍微調(diào)整了一下示例代碼：

func TestAppendB(t *testing.T) { 
 //x:=[]int{1,2,3} 
 x := make([]int, 3,5) 
 x[0] = 1 
 x[1] = 2 
 x[2] = 3 
 appendB(x) 
 fmt.Printf("main %v len=%v,cap=%v\n", x,len(x),cap(x)) 
} 
func appendB(x []int) { 
 x = append(x, 444) 
 fmt.Printf("appendB %v len=%v,cap=%v\n", x,len(x),cap(x)) 
} 

主要是修改了切片初始化方式，使得容量大于了長度，具體原因后續(xù)會說明。

輸出結(jié)果如下：

appendB [1 2 3 444] len=4,cap=5 
main [1 2 3] len=3,cap=5 

main 函數(shù)中的數(shù)據(jù)看樣子確實沒有受到影響;但細(xì)心的朋友應(yīng)該會注意到 appendB 函數(shù)中的 x 在 append() 之后長度 +1 變?yōu)榱?。

而在 main 函數(shù)中長度又變回了3.

這個細(xì)節(jié)區(qū)別就是為什么 append() "看似" 沒有生效的原因;至于為什么要說“看似”，再次調(diào)整了代碼：

func TestAppendB(t *testing.T) { 
 //x:=[]int{1,2,3} 
 x := make([]int, 3,5) 
 x[0] = 1 
 x[1] = 2 
 x[2] = 3 
 appendB(x) 
 fmt.Printf("main %v len=%v,cap=%v\n", x,len(x),cap(x)) 
 
 y:=x[0:cap(x)] 
 fmt.Printf("y %v len=%v,cap=%v\n", y,len(y),cap(y)) 
} 

在剛才的基礎(chǔ)之上，以 append 之后的 x 為基礎(chǔ)再做了一個切片;該切片的范圍為 x 所引用數(shù)組的全部數(shù)據(jù)。

再來看看執(zhí)行結(jié)果如何：

appendB [1 2 3 444] len=4,cap=5 
main [1 2 3] len=3,cap=5 
y [1 2 3 444 0] len=5,cap=5 

會神奇的發(fā)現(xiàn) y 將所有數(shù)據(jù)都打印出來，在 appendB 函數(shù)中追加的數(shù)據(jù)其實已經(jīng)寫入了數(shù)組中，但為什么 x 本身沒有獲取到呢?

看圖就很容易理解了：

• 在appendB中確實是對原始數(shù)組追加了數(shù)據(jù)，同時長度也增加了。
• 但由于是值傳遞，所以 slice 這個結(jié)構(gòu)體即便是修改了長度為4，也只是對復(fù)制的那個對象修改了長度，main 中的長度依然為3.
• 由于底層數(shù)組是同一個，所以基于這個底層數(shù)組重新生成了一個完整長度的切片便能看到追加的數(shù)據(jù)了。

所以這里本質(zhì)的原因是因為 slice 是一個結(jié)構(gòu)體，傳遞的是值，不管方法里如何修改長度也不會影響到原有的數(shù)據(jù)(這里指的是長度和容量這兩個屬性)。

切片擴(kuò)容

還有一個需要注意：

剛才特意提到這里的例子稍有改變，主要是將切片的容量設(shè)置超過了數(shù)組的長度;

如果不做這個特殊設(shè)置會怎么樣呢?

func TestAppendB(t *testing.T) { 
 x:=[]int{1,2,3} 
 //x := make([]int, 3,5) 
 x[0] = 1 
 x[1] = 2 
 x[2] = 3 
 appendB(x) 
 fmt.Printf("main %v len=%v,cap=%v\n", x,len(x),cap(x)) 
 
 y:=x[0:cap(x)] 
 fmt.Printf("y %v len=%v,cap=%v\n", y,len(y),cap(y)) 
} 
func appendB(x []int) { 
 x = append(x, 444) 
 fmt.Printf("appendB %v len=%v,cap=%v\n", x,len(x),cap(x)) 
} 

輸出結(jié)果：

appendB [1 2 3 444] len=4,cap=6 
main [1 2 3] len=3,cap=3 
y [1 2 3] len=3,cap=3 

這時會發(fā)現(xiàn) main 函數(shù)中的 y 切片數(shù)據(jù)也沒有發(fā)生變化，這是為什么呢?

這是因為初始化 x 切片時長度和容量都為3，當(dāng)在 appendB 函數(shù)中追加數(shù)據(jù)時，會發(fā)現(xiàn)沒有位置了。

• 這時便會進(jìn)行擴(kuò)容：
• 將老數(shù)據(jù)復(fù)制一份到新的數(shù)組中。
• 追加數(shù)據(jù)。

將新的數(shù)據(jù)內(nèi)存地址返回給 appendB 中的 x .

同樣的由于是值傳遞，所以 appendB 中的切片換了底層數(shù)組對 main 函數(shù)中的切片沒有任何影響，也就導(dǎo)致最終 main 函數(shù)的數(shù)據(jù)沒有任何變化了。

傳遞切片指針

有沒有什么辦法即便是在擴(kuò)容時也能對外部產(chǎn)生影響呢?

func TestAppendC(t *testing.T) { 
 x:=[]int{1,2,3} 
 appendC(&x) 
 fmt.Printf("main %v len=%v,cap=%v\n", x,len(x),cap(x)) 
} 
func appendC(x *[]int) { 
 *x = append(*x, 4) 
 fmt.Printf("appendC %v\n", x) 
} 

輸出結(jié)果為：

appendC &[1 2 3 4] 
main [1 2 3 4] len=4,cap=6 

這時外部的切片就能受到影響了，其實原因也很簡單;

剛才也說了，因為 slice 本身是一個結(jié)構(gòu)體，所以當(dāng)我們傳遞指針時，就和平時自定義的 struct 在函數(shù)內(nèi)部通過指針修改數(shù)據(jù)原理相同。

最終在 appendC 中的 x 的指針指向了擴(kuò)容后的結(jié)構(gòu)體，因為傳遞的是 main 函數(shù)中 x 的指針，所以同樣的 main 函數(shù)中的 x 也指向了該結(jié)構(gòu)體。

總結(jié)

所以總結(jié)一下：

• 切片是對數(shù)組的抽象，同時切片本身也是一個結(jié)構(gòu)體。
• 參數(shù)傳遞時函數(shù)內(nèi)部與外部引用的是同一個數(shù)組，所以對切片的修改會影響到函數(shù)外部。
• 如果發(fā)生擴(kuò)容，情況會發(fā)生變化，同時擴(kuò)容會導(dǎo)致數(shù)據(jù)拷貝;所以要盡量預(yù)估切片大小，避免數(shù)據(jù)拷貝。
• 對切片或數(shù)組重新生成切片時，由于共享的是同一個底層數(shù)組，所以數(shù)據(jù)會互相影響，這點需要注意。
• 切片也可以傳遞指針，但場景很少，還會帶來不必要的誤解;建議值傳值就好，長度和容量占用不了多少內(nèi)存。

相信使用過切片會發(fā)現(xiàn)非常類似于 Java 中的 ArrayList，同樣是基于數(shù)組實現(xiàn)，也會擴(kuò)容發(fā)生數(shù)據(jù)拷貝;這樣看來語言只是上層使用的選擇，一些通用的底層實現(xiàn)大家都差不多。

這時我們再看標(biāo)題中的 []*T *[]T *[]*T 就會發(fā)現(xiàn)這幾個并沒有什么聯(lián)系，只是看起來很像容易唬人。