一文带你深入了解Golang中的参数传递机制
值传递(Pass by Value)和引用传递(Pass by Reference)是编程语言中两种主要的参数传递方式,决定了函数调用过程中实参(实际参数)如何影响形参(形式参数)以及函数内部对形参的修改是否会影响到原始实参。
什么是值传递 (Pass by Value)
在值传递中,当函数被调用时,实参的值会被复制一份,并将这个副本传递给对应的形参,函数内部对形参的操作不会改变实参的原始值。
优点:
- 安全,函数内对参数的修改不会影响原始数据。
- 简单清晰好理解,函数可以随意操作参数而不会影响外部的值。
缺点:
创建副本可能导致额外的内存消耗,特别是当数据结构较大时。
不能直接修改原始数据,需要通过返回值或者使用指针/引用。
引用传递 (Pass by Reference)
在引用传递中,传递的是实参的内存地址,而不是实际值。因此,函数内部对形参的任何修改都会直接影响到原始实参的值。
优点:
- 节省内存,因为没有创建实际数据的副本。
- 在函数内可以直接修改原始数据。
缺点:
- 安全性降低,因为函数内部的修改会影响到函数外部的原始数据。
- 可能导致代码难以理解和维护,因为数据可以在多个地方被修改。
Golang 中的参数传递方式
在 Go 语言中,所有的函数参数传递都是值传递(pass by value),当将参数传递给函数时,实际上是将参数的副本传递给函数。然而,这并不意味着在函数内部对参数的修改都不会影响原始数据。因为在 Go 中,有些数据类型本身就是引用类型,比如切片(slice)、映射(map)、通道(channel)、接口(interface)和指针(pointer)。当这些类型作为参数传递给函数时,虽然传递的是值,但值本身就是一个引用。
基本类型的值传递
基本类型(如int、float、bool 和 string)的简单示例如下:
package main import "fmt" func modifyValue(x int) { x = 100 } func main() { original := 1 modifyValue(original) fmt.Println(original) // 输出 1,未被修改 }
在上面的例子中,original 是一个 int 类型的变量,当被传递到 modifyValue 函数时,实际上是传递了它的副本。因此,在函数内部对 x 的修改并不会影响 original 的值。
切片的“引用”传递
看一个切片的例子,来理解下虽然是值传递,但看起来像是引用传递的情况。简单示例代码如下:
package main import "fmt" func modifySlice(s []int) { s[0] = 100 } func main() { originalSlice := []int{1, 2, 3} modifySlice(originalSlice) fmt.Println(originalSlice) // 输出 [100, 2, 3],第一个元素被修改 }
在这个例子中,尽管 originalSlice 作为一个值传递给了 modifySlice 函数,但是这个值实际上是一个切片的引用。切片内部包含一个指向数组的指针,因此在函数内部修改切片的元素,实际上是修改了这个内部数组,从而影响了原始的切片。
使用指针实现引用传递
现在看看如何使用指针来实现类似引用传递的效果,从而能够在函数内部修改基本类型的值。简单示例代码如下:
package main import "fmt" func modifyPointer(x *int) { *x = 100 } func main() { original := 1 modifyPointer(&original) fmt.Println(original) // 输出 100,被修改 }
在这个例子中,传递了 original 变量的地址给 modifyPointer 函数。因为传递的是一个指向原始数据的指针的副本,所以当在函数内部通过这个指针修改数据时,实际上修改的是原始变量的值。
结构体的值传递
接下来,通过一个结构体的例子来说明值传递的概念。简单示例代码如下:
package main import "fmt" type Person struct { Name string Age int } func modifyStruct(p Person) { p.Name = "Alice" p.Age = 30 } func main() { originalPerson := Person{Name: "Bob", Age: 25} modifyStruct(originalPerson) fmt.Println(originalPerson) // 输出 {Bob 25},未被修改 }
在上面的例子中,originalPerson 是一个 Person 类型的结构体。当被传递到 modifyStruct 函数时,传递的是这个结构体的副本。因此,函数内部对结构体的修改不会影响到原始的 originalPerson。
结构体指针的传递
最后来看一个结构体指针的例子,理解如何通过指针来修改结构体的字段。简单示例代码如下:
package main import "fmt" type Person struct { Name string Age int } func modifyStructPointer(p *Person) { p.Name = "路多辛" p.Age = 20 } func main() { originalPerson := &Person{Name: "luduoxin", Age: 25} modifyStructPointer(originalPerson) fmt.Println(*originalPerson) // 输出 {路多辛 20} ,被修改 }
在这个例子中,传递了 originalPerson 的地址给 modifyStructPointer 函数。这次传递的是一个指向结构体的指针的副本,所以在函数内部对这个指针所指向的结构体的修改,实际上改变了原始的`originalPerson`结构体。
小结
Go 语言中的参数传递总是值传递,意味着传递的总是变量的副本,无论是基本数据类型还是复合数据类型。由于复合数据类型(如切片、映射、通道、接口和指针)内部包含的是对数据的引用,所以在函数内部对这些参数的修改可能会影响到原始数据。理解这一点对于编写正确和高效的Go代码至关重要。
另外即使是引用类型,比如切片,当长度或容量(比如使用 append 函数)发生变化了,可能会导致分配新的底层数组。这种情况下,原始切片不会指向新的数组,但是函数内部的切片会。因此,如果想在函数内部修改切片的长度或容量并反映到外部,应该传递一个指向切片的指针。
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