又吵起來了，Go 是傳值還是傳引用？
本文轉載自微信公眾號「腦子進煎魚了」，作者陳煎魚。轉載本文請聯系腦子進煎魚了公眾號。
大家好，我是煎魚。
前幾天在咱們的 Go 交流群里，有一個小伙伴問了 “xxx 是不是引用類型?” 這個問題，引發了將近 5 小時的討論：
兜兜轉轉回到了日經的問題，幾乎每個月都要有人因此吵一架。就是 Go 語言到底是傳值(值傳遞)，還是傳引用(引用傳遞)?
Go 官方的定義
本部分引用 Go 官方 FAQ 的 “When are function parameters passed by value?”，內容如下。
如同 C 系列的所有語言一樣，Go 語言中的所有東西都是以值傳遞的。也就是說，一個函數總是得到一個被傳遞的東西的副本，就像有一個賦值語句將值賦給參數一樣。
例如：
- 向一個函數傳遞一個 int 值，就會得到 int 的副本。
而傳遞一個指針值就會得到指針的副本，但不會得到它所指向的數據。
- map 和 slice 的行為類似于指針：它們是包含指向底層 map 或 slice 數據的指針的描述符。
- 復制一個 map 或 slice 值并不會復制它所指向的數據。
- 復制一個接口值會復制存儲在接口值中的東西。
- 如果接口值持有一個結構，復制接口值就會復制該結構。如果接口值持有一個指針，復制接口值會復制該指針，但同樣不會復制它所指向的數據。
劃重點，Go 語言中一切都是值傳遞，沒有引用傳遞。不要直接把其他概念硬套上來，會犯先入為主的錯誤的。
傳值和傳引用
傳值
傳值，也叫做值傳遞(pass by value)。其指的是在調用函數時將實際參數復制一份傳遞到函數中，這樣在函數中如果對參數進行修改，將不會影響到實際參數。
簡單來講，值傳遞，所傳遞的是該參數的副本，是復制了一份的，本質上不能認為是一個東西，指向的不是一個內存地址。
案例一如下：
- func main() {
- s := "腦子進煎魚了"
- fmt.Printf("main 內存地址：%p\n", &s)
- hello(&s)
- }
- func hello(s *string) {
- fmt.Printf("hello 內存地址：%p\n", &s)
- }
輸出結果：
- main 內存地址：0xc000116220
- hello 內存地址：0xc000132020
我們可以看到在 main 函數中的變量 s 所指向的內存地址是 0xc000116220。在經過 hello 函數的參數傳遞后，其在內部所輸出的內存地址是 0xc000132020，兩者發生了改變。
據此我們可以得出結論，在 Go 語言確實都是值傳遞。那是不是在函數內修改值，就不會影響到 main 函數呢?
案例二如下：
- func main() {
- s := "腦子進煎魚了"
- fmt.Printf("main 內存地址：%p\n", &s)
- hello(&s)
- fmt.Println(s)
- }
- func hello(s *string) {
- fmt.Printf("hello 內存地址：%p\n", &s)
- *s = "煎魚進腦子了"
- }
我們在 hello 函數中修改了變量 s 的值，那么最后在 main 函數中我們所輸出的變量 s 的值是什么呢。是 “腦子進煎魚了”，還是 "煎魚進腦子了"?
輸出結果：
- main 內存地址：0xc000010240
- hello 內存地址：0xc00000e030
- 煎魚進腦子了
輸出的結果是 “煎魚進腦子了”。這時候大家可能又犯嘀咕了，煎魚前面明明說的是 Go 語言只有值傳遞，也驗證了兩者的內存地址，都是不一樣的，怎么他這下他的值就改變了，這是為什么?
因為 “如果傳過去的值是指向內存空間的地址，那么是可以對這塊內存空間做修改的”。
也就是這兩個內存地址，其實是指針的指針，其根源都指向著同一個指針，也就是指向著變量 s。因此我們進一步修改變量 s，得到輸出 “煎魚進腦子了” 的結果。
傳引用
傳引用，也叫做引用傳遞(pass by reference)，指在調用函數時將實際參數的地址直接傳遞到函數中，那么在函數中對參數所進行的修改，將影響到實際參數。
在 Go 語言中，官方已經明確了沒有傳引用，也就是沒有引用傳遞這一情況。
因此借用文字簡單描述，像是例子中，即使你將參數傳入，最終所輸出的內存地址都是一樣的。
爭議最大的 map 和 slice
這時候又有小伙伴疑惑了，你看 Go 語言中的 map 和 slice 類型，能直接修改，難道不是同個內存地址，不是引用了?
其實在 FAQ 中有一句提醒很重要：“map 和 slice 的行為類似于指針，它們是包含指向底層 map 或 slice 數據的指針的描述符”。
map
針對 map 類型，進一步展開來看看例子：
- func main() {
- m := make(map[string]string)
- m["腦子進煎魚了"] = "這次一定！"
- fmt.Printf("main 內存地址：%p\n", &m)
- hello(m)
- fmt.Printf("%v", m)
- }
- func hello(p map[string]string) {
- fmt.Printf("hello 內存地址：%p\n", &p)
- p["腦子進煎魚了"] = "記得點贊！"
- }
輸出結果：
- main 內存地址：0xc00000e028
- hello 內存地址：0xc00000e038
確實是值傳遞，那修改后的 map 的結果應該是什么。既然是值傳遞，那肯定就是 "這次一定!"，對嗎?
輸出結果：
- map[腦子進煎魚了:記得點贊！]
結果是修改成功，輸出了 “記得點贊!”。這下就尷尬了，為什么是值傳遞，又還能做到類似引用的效果，能修改到源值呢?
這里的小竅門是：
- func makemap(t *maptype, hint int, h *hmap) *hmap {}
這是創建 map 類型的底層 runtime 方法，注意其返回的是 *hmap 類型，是一個指針。也就是 Go 語言通過對 map 類型的相關方法進行封裝，達到了用戶需要關注指針傳遞的作用。
就是說當我們在調用 hello 方法時，其相當于是在傳入一個指針參數 hello(*hmap)，與前面的值類型的案例二類似。
這類情況我們稱其為 “引用類型”，但 “引用類型” 不等同于就是傳引用，又或是引用傳遞了，還是有比較明確的區別的。
在 Go 語言中與 map 類型類似的還有 chan 類型：
- func makechan(t *chantype, size int) *hchan {}
一樣的效果。
slice
針對 slice 類型，進一步展開來看看例子：
- func main() {
- s := []string{"烤魚", "咸魚", "摸魚"}
- fmt.Printf("main 內存地址：%p\n", s)
- hello(s)
- fmt.Println(s)
- }
- func hello(s []string) {
- fmt.Printf("hello 內存地址：%p\n", s)
- s[0] = "煎魚"
- }
輸出結果：
- main 內存地址：0xc000098180
- hello 內存地址：0xc000098180
- [煎魚 咸魚 摸魚]
從結果來看，兩者的內存地址一樣，也成功的變更到了變量 s 的值。這難道不是引用傳遞嗎，煎魚翻車了?
關注兩個細節：
沒有用 & 來取地址。
可以直接用 %p 來打印。
之所以可以同時做到上面這兩件事，是因為標準庫 fmt 針對在這一塊做了優化：
- 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
- }
留意到代碼 value.Pointer，標準庫進行了特殊處理，直接對應的值的指針地址，當然就不需要取地址符了。
標準庫 fmt 能夠輸出 slice 類型對應的值的原因也在此：
- func (v Value) Pointer() uintptr {
- ...
- case Slice:
- return (*SliceHeader)(v.ptr).Data
- }
- }
- type SliceHeader struct {
- Data uintptr
- Len int
- Cap int
- }
其在內部轉換的 Data 屬性，正正是 Go 語言中 slice 類型的運行時表現 SliceHeader。我們在調用 %p 輸出時，是在輸出 slice 的底層存儲數組元素的地址。
下一個問題是：為什么 slice 類型可以直接修改源數據的值呢。
其實和輸出的原理是一樣的，在 Go 語言運行時，傳遞的也是相應 slice 類型的底層數組的指針，但需要注意，其使用的是指針的副本。嚴格意義是引用類型，依舊是值傳遞。
妙不妙?
總結
在今天這篇文章中，我們針對 Go 語言的日經問題：“Go 語言到底是傳值(值傳遞)，還是傳引用(引用傳遞)” 進行了基本的講解和分析。
另外在業內中，最多人犯迷糊的就是 slice、map、chan 等類型，都會認為是 “引用傳遞”，從而認為 Go 語言的 xxx 就是引用傳遞，我們對此也進行了案例演示。
這實則是不大對的認知，因為：“如果傳過去的值是指向內存空間的地址，是可以對這塊內存空間做修改的”。
其確實復制了一個副本，但他也借由各手段(其實就是傳指針)，達到了能修改源數據的效果，是引用類型。
石錘，Go 語言只有值傳遞，
參考
- Go 讀者交流群
- When are function parameters passed by value?
- Java 到底是值傳遞還是引用傳遞?
- Go語言參數傳遞是傳值還是傳引用
