Go语言中slice作为参数传递时遇到的一些“坑”

2019-11-10 11:28:53于海丽

前言

相信看到这个题目,可能大家都觉得是一个老生常谈的月经topic了。一直以来其实把握一个“值传递”基本上就能理解各种情况了,不过最近遇到了更深一点的“小坑”,与大家分享一下。

首先还是从最简单的说起,看下面代码:

func main() {
 a := []int{7,8,9}
 fmt.Printf("len: %d cap:%d data:%+vn", len(a), cap(a), a)
 ap(a)
 fmt.Printf("len: %d cap:%d data:%+vn", len(a), cap(a), a)
}

func ap(a []int) {
 a = append(a, 10)
}

以上代码的输出是什么呢?

我这里不卖关子了直接说,再调用ap函数进行append操作后,a依然是[]int{7,8,9}。原因很简单,Go中没有引用传递全是值传递,值传递意味着传递的是数据的拷贝。这句话新手可能稍微有点云里雾里,而实际情况又比较诡异,比如说下面代码:

func main() {
  a := []int{7,8,9}
  fmt.Printf("len: %d cap:%d data:%+vn", len(a), cap(a), a)
  ap(a)
  fmt.Printf("len: %d cap:%d data:%+vn", len(a), cap(a), a)
}

func ap(a []int) {
  a[0] = 1
  a = append(a, 10)
}

这时ap后再输出a,会看到a[0]变成了1,但a的cap依然是3,看起来10并没有被append进去?

这看起来就比较匪夷所思了,不是说值传递吗,为什么还是影响外部变量的值了呢?按理说要么都变要么都不变才说得过去啊。

这实际上并不是匪夷所思,因为Go和C不一样,slice看起来像数组,实际上是一个结构体,在源码中的数据结构是:

type slice struct {
 array unsafe.Pointer
 len int
 cap int
}

这个结构体其实也很好理解,array是一个真正的数组指针,指向一段连续内存空间的头部,len和cap代表长度和容量。
换句话说,你看起来在代码里传参时写的是ap(a []int),实际上在代码编译期,这段代码变成了ap(a runtime.slice)
你可以尝试这么理解,把ap(a)替换成ap(array: 0x123, len: 3, cap: 3) 。可以很明显的看到,传递到ap函数的三个参数,仅仅是3个数值,并没有和外部变量a建立任何引用关系。这便是值传递。

但是,你可能会疑惑,为什么我改了a[0]的值,也会在外面体现呢?其实看到这里你应该已经可以自己想明白了,因为array是一个地址值(比如0x123),这个地址传入了ap函数,但是它代表的地址0x123和外部a的0x123是一个内存地址,这时候你修改a[0],实际上是修改0x123地址中存放的值,所以外部当然会受影响了。

举个形象点的例子,假设你是火车站货物管理员,你管理的是第1到第3节车厢(车厢是互通的)的装卸货货。有一天你生病了,找个人(叫A)临时来接手一下。但是火车的货不是谁想碰就碰的,你得有证明才行。于是你把你手上的证明原件复印了一份给A,同时把第一节车厢的钥匙给A。由于刚好那几天比较忙,站长又让A也负责第四节车厢,于是A也得到了车厢4的证明原件。一段时间后,你生病回来,你依然只有1到3节车厢的证件,你可以看到最近A在1到3车厢搞的事情,但是你没有资格去4车厢。