《Golang 入門系列七》Go語言參數傳遞是傳值還是傳引用

對於瞭解一門語言來說，會關心我們在函數調用的時候，參數到底是傳的值，還是引用？

其實對於傳值和傳引用，是一個比較古老的話題，做研發的都有這個概念，但是可能不是非常清楚。對於我們做Go語言開發的來說，也想知道到底是什麼傳遞。

那麼我們先來看看什麼是值傳遞，什麼是引用傳遞。

一、什麼是傳值（值傳遞）

傳值的意思是：函數傳遞的總是原來這個東西的一個副本，一副拷貝。比如我們傳遞一個int類型的參數，傳遞的其實是這個參數的一個副本；傳遞一個指標類型的參數，其實傳遞的是這個該指標的一份拷貝，而不是這個指標指向的值。

對於int這類基礎類型我們可以很好的理解，它們就是一個拷貝，但是指標呢？我們覺得可以通過它修改原來的值，怎麼會是一個拷貝呢？下面我們看個例子。

func main() {i:=10ip:=&ifmt.Printf("原始指標的記憶體位址是：%p\n",&ip)modify(ip)fmt.Println("int值被修改了，新值為:",i)}func modify(ip *int){fmt.Printf("函數裡接收到的指標的記憶體位址是：%p\n",&ip)*ip=1}

我們運行，可以看到輸入結果如下：

原始指標的記憶體位址是：0xc42000c028函數裡接收到的指標的記憶體位址是：0xc42000c038int值被修改了，新值為: 1

首先我們要知道，任何存放在記憶體裡的東西都有自己的地址，指標也不例外，它雖然指向別的資料，但是也有存放該指標的記憶體。
所以通過輸出我們可以看到，這是一個指標的拷貝，因為存放這兩個指標的記憶體位址是不同的，雖然指標的值相同，但是是兩個不同的指標。

指標傳遞解釋

通過上面的圖，可以更好的理解。
首先我們看到，我們聲明了一個變數i值為10,它的記憶體存放地址是0xc420018070，通過這個記憶體位址，我們可以找到變數i,這個記憶體位址也就是變數i的指標ip。

指標ip也是一個指標類型的變數，它也需要記憶體存放它，它的記憶體位址是多少呢？是0xc42000c028。
在我們傳遞指標變數ip給moditify函數的時候，是該指標變數的拷貝,所以新拷貝的指標變數ip，它的記憶體位址已經變了，是新的0xc42000c038。

不管是0xc42000c028還是0xc42000c038，我們都可以稱之為指標的指標，他們指向同一個指標0xc420018070，這個0xc420018070又指向變數i,這也就是為什麼我們可以修改變數i的值。

二、什麼是傳引用(引用傳遞)

Go語言(Golang)是沒有引用傳遞的，這裡我不能使用Go舉例子，但是可以通過說明描述。

以上面的例子為例，如果在moditify函數裡列印出來的記憶體位址是不變的，也是0xc42000c028，那麼就是引用傳遞。

2.1  迷惑Map

瞭解清楚了傳值和傳引用，但是對於Map類型來說，可能覺得還是迷惑，一來我們可以通過方法修改它的內容，二來它沒有明顯的指標。

func main() {persons:=make(map[string]int)persons["張三"]=19mp:=&personsfmt.Printf("原始map的記憶體位址是：%p\n",mp)modify(persons)fmt.Println("map值被修改了，新值為:",persons)}func modify(p map[string]int){fmt.Printf("函數裡接收到map的記憶體位址是：%p\n",&p)p["張三"]=20}

運行列印輸出：

原始map的記憶體位址是：0xc42000c028函數裡接收到map的記憶體位址是：0xc42000c038map值被修改了，新值為: map[張三:20]

兩個記憶體位址是不一樣的，所以這又是一個值傳遞（值的拷貝），那麼為什麼我們可以修改Map的內容呢？先不急，我們先看一個自己實現的struct。

func main() {p:=Person{"張三"}fmt.Printf("原始Person的記憶體位址是：%p\n",&p)modify(p)fmt.Println(p)}type Person struct {Name string}func modify(p Person) {fmt.Printf("函數裡接收到Person的記憶體位址是：%p\n",&p)p.Name = "李四"}

運行列印輸出：

原始Person的記憶體位址是：0xc4200721b0函數裡接收到Person的記憶體位址是：0xc4200721c0{張三}

我們發現，我們自己定義的Person類型，在函數傳參的時候也是值傳遞，但是它的值（Name欄位)並沒有被修改，我們想改成李四，發現最後的結果還是張三。

這也就是說，map類型和我們自己定義的struct類型是不一樣的。我們嘗試把modify函數的接收參數改為Person的指標。

func main() {p:=Person{"張三"}modify(&p)fmt.Println(p)}type Person struct {Name string}func modify(p *Person) {p.Name = "李四"}

在運行查看輸出，我們發現，這次被修改了。我們這裡省略了記憶體位址的列印，因為我們上面int類型的例子已經證明了指標類型的參數也是值傳遞的。
指標類型可以修改，非指標類型不行，那麼我們可以大膽的猜測，我們使用make函數建立的map是不是一個指標類型呢？看一下原始碼:

// 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 {//省略無關代碼}

通過查看src/runtime/hashmap.go原始碼發現，的確和我們猜測的一樣，make函數返回的是一個hmap類型的指標*hmap。也就是說map===*hmap。
現在看func modify(p map)這樣的函數，其實就等於func modify(p *hmap),和我們前面第一節什麼是值傳遞裡舉的func modify(ip *int)的例子一樣，可以參考分析。

所以在這裡，Go語言通過make函數，字面量的封裝，為我們省去了指標的操作，讓我們可以更容易的使用map。這裡的map可以理解為參考型別，但是記住參考型別不是傳引用。

2.2  chan類型

chan型本質上和map類型是一樣的，這裡不做過多的介紹，參考下原始碼:

func makechan(t *chantype, size int64) *hchan {//省略無關代碼}

chan也是一個參考型別，和map相差無幾，make返回的是一個*hchan。

2.3  和map、chan都不一樣的slice

slice和map、chan都不太一樣的，一樣的是，它也是參考型別，它也可以在函數中修改對應的內容。

func main() {ages:=[]int{6,6,6}fmt.Printf("原始slice的記憶體位址是%p\n",ages)modify(ages)fmt.Println(ages)}func modify(ages []int){fmt.Printf("函數裡接收到slice的記憶體位址是%p\n",ages)ages[0]=1}

運行列印結果，發現的確是被修改了，而且我們這裡列印slice的記憶體位址是可以直接通過%p過列印的,不用使用&取地址符轉換。
這就可以證明make的slice也是一個指標了嗎？不一定，也可能fmt.Printf把slice特殊處理了。

func (p *pp) fmtPointer(value reflect.Value, verb rune) {var u uintptrswitch 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}

通過原始碼發現，對於chan、map、slice等被當成指標處理，通過value.Pointer()擷取對應的值的指標。

// 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: deprecatek := v.kind()switch k {//省略無關代碼case Slice:return (*SliceHeader)(v.ptr).Data}}

很明顯了，當是slice類型的時候，返回是slice這個結構體裡，欄位Data第一個元素的地址。

type SliceHeader struct {Data uintptrLen intCap int}type slice struct {array unsafe.Pointerlen intcap int}

所以我們通過%p列印的slice變數ages的地址其實就是內部儲存數組元素的地址，slice是一種結構體+元素指標的混合類型，通過元素array(Data)的指標，可以達到修改slice裡儲存元素的目的。

所以修改類型的內容的辦法有很多種，類型本身作為指標可以，類型裡有指標類型的欄位也可以。

單純的從slice這個結構體看，我們可以通過modify修改儲存元素的內容，但是永遠修改不了len和cap，因為他們只是一個拷貝，如果要修改，那就要傳遞*slice作為參數才可以。

func main() {i:=19p:=Person{name:"張三",age:&i}fmt.Println(p)modify(p)fmt.Println(p)}type Person struct {name stringage *int}func (p Person) String() string{return "姓名為：" + p.name + ",年齡為："+ strconv.Itoa(*p.age)}func modify(p Person){p.name = "李四"*p.age = 20}

運行列印輸出結果為：

姓名為：張三,年齡為：19姓名為：張三,年齡為：20

通過這個Person和slice對比，就更好理解了，Person的name欄位就類似於slice的len和cap欄位，age欄位類似於array欄位。在傳參為非指標類型的情況下，只能修改age欄位，name欄位無法修改。要修改name欄位，就要把傳參改為指標，比如：

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

這樣name和age欄位雙雙都被修改了。

所以slice類型也是參考型別。

小結

最終我們可以確認的是Go語言中所有的傳參都是值傳遞（傳值），都是一個副本，一個拷貝。因為拷貝的內容有時候是非參考型別（int、string、struct等這些），這樣就在函數中就無法修改原內容資料；有的是參考型別（指標、map、slice、chan等這些），這樣就可以修改原內容資料。

是否可以修改原內容資料，和傳值、傳引用沒有必然的關係。在C++中，傳引用肯定是可以修改原內容資料的，在Go語言裡，雖然只有傳值，但是我們也可以修改原內容資料，因為參數是參考型別。

這裡也要記住，參考型別和傳引用是兩個概念。

再記住，Go裡只有傳值（值傳遞）。