Golang的Slice重要小知识Ⅱ

关于切片作为函数参数进行传递的问题

昨天，在做一道力扣题的时候，小编使用切片作为函数参数进行传递，并在函数中对切片进行修改，在小编印象里，切片属于引用类型，所以它传参数应该是引用传递，所以实参应该也是会有同样的变化，于是自信满满的提交了，可是结果出乎意料，并非小编所想的那样，那就让我们开启今天的话题，讨论讨论切片slice作为函数参数，是值传递还是引用传递？（感觉这完全可以是一道面试题！考验理论基础的时候到了！）

一、值传递-指针传递-引用传递

什么是值传递？值传递就是传递参数的时候，将实参拷贝一份作为形参在传递到函数中使用，实参与形参所指向的地址空间是不同的，所以在函数中修改形参，实参是不会有相同的变化的。
看示例代码：

func main() {
	num := 10
	testnum(num)
	fmt.Printf("main num:%v\n", num)
}
func testnum(num int) {
	fmt.Printf("testnum num:%v\n", num)
	num = 5
	fmt.Printf("testnum num:%v\n", num)
}
输出结果：
testnum num:10
testnum num:5
main num:10

可见即使在testnum函数中改变了这个参数，但是main中的num是不会改变的，因为他们不是同一块数据空间，testnum的参数num是main的num的拷贝。
什么是指针传递？指针传递就是声明一个指针，指针的值是一个地址，该地址一个指向一块数据空间，当用指针作为参数进行传递的时候，那么就可以实现在函数中修改main中实参的数据了。
看示例代码：

func main() {
	num := 10
	p := &num
	testpoint(p)
	fmt.Printf("main p address:%p\n", &p)
	fmt.Printf("main num address:%v\n", p)
	fmt.Printf("main num:%v\n", num)
}
func testpoint(tp *int) {
	fmt.Printf("testpoint p address:%p\n", &tp)
	fmt.Printf("testpoint num address:%v\n", tp)
	fmt.Printf("testpoint oldnum :%v\n", *tp)
	*tp = 5
	fmt.Printf("testpoint newnum :%v\n", *tp)
}
输出结果：
testpoint p address:0xc000006030
testpoint num address:0xc000012090
testpoint oldnum :10
testpoint newnum :5
main p address:0xc000006028
main num address:0xc000012090
main num:5

上述代码可知：我们声明了一个指针p指向num的数据空间，也就是p的值是num的空间地址0xc000012090，然后将指针作为参数传递的时候，在函数中tp参数的也是指向同一空间地址，所以对函数tp参数所指向的空间的数据进行修改时，main中p指针所指的数据空间是同一块，所以会发生同样的修改，所以才会有如下的结果。

开始进入今天的主题
什么是引用传递？在golang中，slice切片是属于引用类型，与指针类型有点类似，但是slice切片是一个结构体struct，然后该结构体有三个字段，分别是底层数组的引用，容量cap和长度len，为什么它是引用类型，因为它本身并不是一个基本数据类型数组，而是一个指向底层数组的一个数据类型，所以它是引用类型，那么将它作为参数传递的时候会发生什么？我们看看代码：

func main() {
	var arr []int = []int{1, 2, 3}
	testslice(arr)
	fmt.Printf("main arr address:%p\n", &arr)
	fmt.Printf("main *arr address:%p\n", arr)
	fmt.Println("main:", arr, len(arr), cap(arr))
}

func testslice(tarr []int) {
	tarr[1] = 0
	fmt.Printf("testslice tarr address:%p\n", &tarr)
	fmt.Printf("testslice *tarr address:%p\n", tarr)
	fmt.Println("testslice:", tarr, len(tarr), cap(tarr))

}
输出结果：
testslice tarr address:0xc0000044a0
testslice *tarr address:0xc000010420
testslice: [1 0 3] 3 3
main arr address:0xc000004480
main *arr address:0xc000010420
main: [1 0 3] 3 3

可见，当我们将切片作为参数进行传递的时候，并在函数中修改切片中的某一个元素，main中实参切片也会发生同样的改变，那是因为arr切片和tarr切片所指向的底层数组是同一个，是0xc000010420这块空间，所以某一切片在同一个底层数组做修改，另一个切片肯定也会有同样的变化。

二、为什么切片作为参数传递实际是值传递？

看了上面的代码，想必大伙肯定能发现，其实arr切片和tarr切片两者本身的地址是不同的，说明什么？两者是不同的切片，并非同一个切片，除了切片的地址不同，第二个示例的指针地址也是不同的，有没有发现?虽然他们所指向的数据空间的地址相同，但是每个数据空间都有自己的一个地址，它两同样是不同指针，所以引发思考？
指针传递和引用传递看似简单的只是把同一块数据空间进行传递，不做拷贝，以至于可以做到函数内修改main变量的值。但实际上不是，先看一段关于切片做为参数的代码：

func main() {
	var arr []int = []int{1, 2, 3}
	testslice(arr)
	fmt.Println("main:", arr, len(arr), cap(arr))
	fmt.Printf("main *arr address %p\n", arr)
}

func testslice(tarr []int) {
	tarr = append(tarr, 4)
	fmt.Println("testslice:", tarr, len(tarr), cap(tarr))
	fmt.Printf("testslice *arr address %p\n", tarr)

}
输出结果：
testslice: [1 2 3 4] 4 6
testslice *arr address 0xc0000b6060
main: [1 2 3] 3 3
main *arr address 0xc0000a0120

可见，testslice无法改变main中的切片arr，这时候小伙伴很清楚的回答：“因为testslice中，tarr因为append发生了扩容，由于扩容是要用一个新的更大的底层数组，那么肯定不是指向同一块底层数组了，结果当然改变不了main中的切片”。确实！这个示例是这个道理，我们从arr所引用的底层数组的地址就可以发现是不同底层数组，那如果是下面这一段代码呢？容量足够的情况下，不会发生扩容的情况下呢？

func main() {
	arr := make([]int, 3, 10)
	testslice(arr)
	fmt.Println("main:", arr, len(arr), cap(arr))
	fmt.Printf("main *arr address %p\n", arr)
}
func testslice(tarr []int) {
	tarr = append(tarr, 1)
	fmt.Println("testslice:", tarr, len(tarr), cap(tarr))
	fmt.Printf("testslice *arr address %p\n", tarr)
}
输出结果：
testslice: [0 0 0 1] 4 10
testslice *arr address 0xc00000e230
main: [0 0 0] 3 10
main *arr address 0xc00000e230

可见，两切片仍然指向同一个底层数组0xc00000e230，说明没有变更底层数组，那为什么main和testslice的切片输出的结果为什么不一样呢？这话题在理论基础还不扎实的同学里讨论的喋喋不休。这就是今天的重点，其实Golang中所有的参数传递都是值传递，包括切片。在对切片作为参数进行传递的时候，其实做了这些事，新建一个形参切片，然后把实参切片的三个字段对应的值拷贝给了形参切片，所有两个切片是除了自身地址不一样，其他都是一样的（相当于拷贝了一个切片作为参数）。那么当testslice在不发生扩容的情况下，append一个元素时形参切片的len改变了扩大了，但实参的切片的len没有变化，所有按照实参切片进行输出，只能输出到len之前，但实际上len后面是有testslice进行append的那个元素的，如下看测试：

func main() {
	arr := make([]int, 3, 10)
	testslice(arr)
	fmt.Println("main:", arr, len(arr), cap(arr))
	fmt.Printf("main *arr address %p\n", arr)
	//添加一行测试，读取到arr后一个元素
	fmt.Println("main:", arr[:4], len(arr[:4]), cap(arr[:4]))
}

func testslice(tarr []int) {
	tarr = append(tarr, 1)
	fmt.Println("testslice:", tarr, len(tarr), cap(tarr))
	fmt.Printf("testslice *arr address %p\n", tarr)
}
输出结果：
testslice: [0 0 0 1] 4 10
testslice *arr address 0xc00000e230
main: [0 0 0] 3 10
main *arr address 0xc00000e230
main: [0 0 0 1] 4 10

这下子就清晰了，其实append后就是形参的切片len增大了，但是实参的len没有改变，因为是进行切片拷贝后的不同切片，所有才会有不同的输出结果。所有的结果总结出一句话：Golang中所有的参数传递都是值传递，包括切片

今天就到这里的，要坚持每天学习喔，拜~