深入浅出 Golang 中的参数传递机制

news/2024/2/25 13:19:19/文章来源:https://blog.csdn.net/luduoyuan/article/details/135576370

目录

什么是值传递 (Pass by Value)

引用传递 (Pass by Reference)

Golang 中的参数传递方式

基本类型的值传递

切片的“引用”传递

使用指针实现引用传递

结构体的值传递

结构体指针的传递

小结


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 mainimport "fmt"func modifyValue(x int) {x = 100
}func main() {original := 1modifyValue(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 mainimport "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 mainimport "fmt"func modifyPointer(x *int) {*x = 100
}func main() {original := 1modifyPointer(&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 mainimport "fmt"type Person struct {Name stringAge  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 mainimport "fmt"type Person struct {Name stringAge 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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