解析Golang中參照型別是否進行參照傳遞

引言

開篇明義，Go lang中從來就不存在所謂的“參照傳遞”，從來就只有一種變數傳遞方式，那就是值傳遞。因為參照傳遞的前提是存在“參照變數”，但是Go lang中從來就沒有出現過所謂的“參照變數”，所以也就不可能存在參照傳遞這種變數傳遞的方式。

參照型別

首先，Go lang的基本資料型別是值型別，比如整數、浮點、字串、布林、陣列及錯誤型別，它們本質上是原始型別，也就是不可改變的，所以對它們進行操作，一般都會返回一個新建立的值，所以把這些值傳遞給函數時，其實傳遞的是一個值的拷貝副本，這一點，基本沒啥爭議。

而參照型別指的是它的修改動作可以影響到任何參照到它的變數。在 Go 語言中，參照型別有切片(slice)、字典(map)、介面(interface)、函數(func) 以及通道(chan) 。

問題是，如果我們在某一個函數體內對外部定義的參照型別資料做修改操作：

package main  
import "fmt"  
func changeMap(data map[string]string) {  
	data["123"] = "333"  
}  
func main() {  
	a := map[string]string{}  
	a["123"] = "123"  
	fmt.Println("begin:", a)  
	changeMap(a)  
	fmt.Println("after:", a)  
}

程式返回：

begin: map[123:123]  
after: map[123:333]

很明顯，函數changeMap改變了外部的字典型別的值，那麼我們就可以得出結論，參照型別的傳參是使用的參照傳遞？

參照變數(reference variable)和參照傳遞(pass-by-reference)

事實上，參照變數(reference variable)和參照傳遞(pass-by-reference)確實存在，只不過存在於其他的語言中，比如說Python:

a = [2]  
print(id(a))  
def change(a):  
    print(id(a))  
    a.append(1)  
if __name__ == '__main__':  
    print(a)  
    change(a)  
    print(a)

這裡我們定義了一個可變資料型別：列表a，然後將它傳入函數change中，進行修改操作，同時使用系統內建的id()方法分別列印修改前的值和記憶體地址以及修改後的值和記憶體地址，程式返回：

4311179392  
[2]  
4311179392  
[2, 1]

這說明什麼？說明變數a是參照變數(reference variable)，同時它作為引數的傳遞方式是參照傳遞(pass-by-reference)，證據就是它原始的記憶體地址和傳遞到函數內的記憶體地址是一致的，都是4311179392。

所以參照變數和參照傳遞應該具備如下特點：參照變數和原變數的記憶體地址一樣。就像上面的例子裡函數內參照變數a和原變數a的記憶體地址相同。函數使用參照傳遞，可以改變外部實參的值。就像上面的例子裡，change函數使用了參照傳遞，改變了外部實參a的值。

Golang是否存在參照變數(reference variable)

Go lang中不存在參照變數：

package main  
import "fmt"  
func main() {  
	a := 1  
	var a1 *int = &a  
	var a2 *int = &a  
	fmt.Println("值", a1, " 記憶體地址:", &a1)  
	fmt.Println("值:", a2, " 記憶體地址:", &a2)  
}

程式返回：

值 0x140000140b8  記憶體地址: 0x1400000e028  
值: 0x140000140b8  記憶體地址: 0x1400000e030

和Python不同的是，在Go lang裡，不可能有兩個變數有相同的記憶體地址，所以也就不存在參照變數了。變數a1和a2的值相同，都指向變數a的記憶體地址，但是變數a1和a2自己本身的記憶體地址是不一樣的，而Python裡的參照變數和原變數的記憶體地址是相同的。

因此，在Go語言裡是不存在參照變數的，也就自然沒有參照傳遞了。

字典為什麼可以做到值傳遞但是可以更改原物件？

因為字典雖然名字叫做字典，或者叫做map，但那並不重要，其實它是指標：

package main  
import (  
	"fmt"  
	"unsafe"  
)  
func main() {  
	data := make(map[string]int)  
	var p uintptr  
	fmt.Println("字典大小:", unsafe.Sizeof(data))  
	fmt.Println("指標大小:", unsafe.Sizeof(p))  
}

程式返回：

字典大小: 8  
指標大小: 8

從佔據記憶體空間大小就可以看出，字典和指標其實就是一種東西，那如果字典是指標，那make返回的不應該是*map[string]int嗎？為什麼我們使用字典傳實參，從來都不加*？

在Go lang早期，的確對於字典是使用過指標形式的，但是最後Golang的設計者發現，幾乎沒有人使用字典不加指標，因此就直接去掉了形式上的指標符號*，類比的話，我們會發現現實中幾乎從來就沒有人管AC米蘭叫AC米蘭，都是直呼米蘭，因為大家都認為米蘭就是AC米蘭，所以都自動省略了形式上的“AC”。

本質上，我們可以理解字典作為引數傳遞方式是值傳遞，只不過參照型別傳遞的是一個指向底層資料的指標，所以我們在操作的時候，可以修改共用的底層資料的值，進而影響到所有參照到這個共用底層資料的變數，這也就是為什麼字典在函數內操作可以影響原物件的原因。

結語

參照型別之所以可以參照，是因為我們建立參照型別的變數，其實是一個檔頭值，檔頭值裡包含一個指標，指向底層的資料結構，當我們在函數中傳遞參照型別時，其實傳遞的是這個檔頭值的副本，它所指向的底層結構並沒有被複制傳遞，這也是參照型別傳遞高效的原因，換句話說，Go lang為了保證值傳遞的純粹性，才引入了指標的概念，如果Go lang裡存在參照變數和參照傳遞，那指標不就成了畫蛇添足的浮筆浪墨了嗎？

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