Go語言引數傳遞是傳值還是傳引用

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對於瞭解一門語言來說，會關心我們在函式呼叫的時候，引數到底是傳的值，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。

什麼是傳值（值傳遞）

傳值的意思是：函式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型別的引數，傳遞的其實是這個引數的一個副本；傳遞一個指標型別的引數，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這類基礎型別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:=10
	ip:=&i
	fmt.Printf("原始指標的記憶體地址是：%p\n",&ip)
	modify(ip)
	fmt.Println("int值被修改了，新值為:",i)
}

 func modify(ip *int){
	 fmt.Printf("函式裡接收到的指標的記憶體地址是：%p\n",&ip)
 	*ip=1
 }
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我們執行，可以看到輸入結果如下：

原始指標的記憶體地址是：0xc42000c028
函式裡接收到的指標的記憶體地址是：0xc42000c038
int值被修改了，新值為: 1
複製程式碼

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地址是不同的，雖然指標的值相同，但是是兩個不同的指標。

通過上面的圖，可以更好的理解。 首先我們看到，我們宣告瞭一個變數i,值為10,它的記憶體存放地址是0xc420018070,通過這個記憶體地址，我們可以找到變數i,這個記憶體地址也就是變數i的指標ip。

指標ip也是一個指標型別的變數，它也需要記憶體存放它，它的記憶體地址是多少呢？是0xc42000c028。 在我們傳遞指標變數ip給modify函式的時候，是該指標變數的拷貝,所以新拷貝的指標變數ip，它的記憶體地址已經變了，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。

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modify函式裡列印出來的記憶體地址是不變的，也是0xc42000c028，那麼就是引用傳遞。

迷惑Map

瞭解清楚了傳值和傳引用，但是對於Map型別來說，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"]=19

	mp:=&persons

	fmt.Printf("原始map的記憶體地址是：%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("函式裡接收到map的記憶體地址是：%p\n",&p)
	 p["張三"]=20
 }
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執行列印輸出：

原始map的記憶體地址是：0xc42000c028
函式裡接收到map的記憶體地址是：0xc42000c038
map值被修改了，新值為: map[張三:20]
複製程式碼

兩個記憶體地址是不一樣的，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的記憶體地址是：%p\n",&p)
	modify(p)
	fmt.Println(p)
}

type Person struct {
	Name string
}

 func modify(p Person) {
	 fmt.Printf("函式裡接收到Person的記憶體地址是：%p\n",&p)
	 p.Name = "李四"
 }
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執行列印輸出：

原始Person的記憶體地址是：0xc4200721b0
函式裡接收到Person的記憶體地址是：0xc4200721c0
{張三}
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我們發現，我們自己定義的Person型別，在函式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型別和我們自己定義的struct型別是不一樣的。我們嘗試把modify函式的接收引數改為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"
 }
複製程式碼

在執行檢視輸出，我們發現，這次被修改了。我們這裡省略了記憶體地址的列印，因為我們上面int型別的例子已經證明了指標型別的引數也是值傳遞的。 指標型別可以修改，非指標型別不行，那麼我們可以大膽的猜測，我們使用make函式建立的map是不是一個指標型別呢？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 {
    //省略無關程式碼
}
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通過檢視src/runtime/hashmap.go原始碼發現，的確和我們猜測的一樣，make函式返回的是一個hmap型別的指標*hmap。也就是說map===*hmap。 現在看func modify(p map)這樣的函式，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函式，字面量的包裝，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可以理解為引用型別，但是記住引用型別不是傳引用。

chan型別

chan型別本質上和map型別是一樣的，這裡不做過多的介紹，參考下原始碼:

func makechan(t *chantype, size int64) *hchan {
    //省略無關程式碼
}
複製程式碼

chan也是一個引用型別，和map相差無幾，make返回的是一個*hchan。

和map、chan都不一樣的slice

slice和map、chan都不太一樣的，一樣的是，它也是引用型別，它也可以在函式中修改對應的內容。

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

func modify(ages []int){
	fmt.Printf("函式裡接收到slice的記憶體地址是%p\n",ages)
	ages[0]=1
}
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執行列印結果，發現的確是被修改了，而且我們這裡列印slice的記憶體地址是可以直接通過%p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 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
	}
	//省略部分程式碼
}
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通過原始碼發現，對於chan、map、slice等被當成指標處理，通過value.Pointer()獲取對應的值的指標。

// 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: deprecate
	k := v.kind()
	switch k {
	//省略無關程式碼
	case Slice:
		return (*SliceHeader)(v.ptr).Data
	}
}
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很明顯了，當是slice型別的時候，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 uintptr
	Len  int
	Cap  int
}

type slice struct {
	array unsafe.Pointer
	len   int
	cap   int
}
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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陣列元素的地址，slice是一種結構體+元素指標的混合型別，通過元素array(Data)的指標，可以達到修改slice裡儲存元素的目的。

所以修改型別的內容的辦法有很多種，型別本身作為指標可以，型別裡有指標型別的欄位也可以。

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作為引數才可以。

func main() {
	i:=19
	p:=Person{name:"張三",age:&i}
	fmt.Println(p)
	modify(p)
	fmt.Println(p)
}

type Person struct {
	name string
	age  *int
}

func (p Person) String() string{
	return "姓名為：" + p.name + ",年齡為："+ strconv.Itoa(*p.age)
}

func modify(p Person){
	p.name = "李四"
	*p.age = 20
}
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執行列印輸出結果為：

姓名為：張三,年齡為：19
姓名為：張三,年齡為：20
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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。在傳參為非指標型別的情況下，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
}
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這樣name和age欄位雙雙都被修改了。

所以slice型別也是引用型別。

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引用型別（int、string、struct等這些），這樣就在函式中就無法修改原內容資料；有的是引用型別（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，因為引數是引用型別。

這裡也要記住，引用型別和傳引用是兩個概念。

再記住，Go裡只有傳值（值傳遞）。

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