[]T 还是 []*T, 这是一个问题

全面分析Go语言中的类型和类型指针的抉择

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1. 副本的创建
   1. T的副本创建
   2. *T的副本创建
2. 如何选择 T 和 *T
3. 什么时候发生副本创建
   1. 最常见的case
   2. map、slice和数组
   3. for－range循环
   4. channel
   5. 函数参数和返回值
   6. Method Receiver
4. 不同类型的副本创建
   1. bool,数值和指针
   2. 数组
   3. map、slice 和 channel
   4. 字符串
   5. 函数
5. 参考文档

在编程语言深入讨论中，经常被大家提起也是争论最多的讨论之一就是按值(by value)还是按引用传递(by reference， by pointer)，你可以在C/C++或者Java的社区经常看到这样的讨论，也会看到很多这样的面试题。

对于Go语言，严格意义上来讲，只有一种传递，也就是按值传递(by value)。当一个变量当作参数传递的时候，会创建一个变量的副本，然后传递给函数或者方法，你可以看到这个副本的地址和变量的地址是不一样的。

当变量当做指针被传递的时候，一个新的指针被创建，它指向变量指向的同样的内存地址，所以你可以将这个指针看成原始变量指针的副本。当这样理解的时候，我们就可以理解成Go总是创建一个副本按值转递，只不过这个副本有时候是变量的副本，有时候是变量指针的副本。

这是Go语言中你理解后续问题的基础。

但是Go语言的情况比较复杂，我们什么时候选择 T 作为参数类型，什么时候选择 *T作为参数类型？ []T是传递的指针还是值？选择[]T还是[]*T? 哪些类型复制和传递的时候会创建副本？什么情况下会发生副本创建？

本文将详细介绍Go语言的变量的副本创建还是变量指针的副本创建的case以及各种类型在这些case的情况。

副本的创建

前面已经讲到，T类型的变量和*T类型的变量在当做函数或者方法的参数时会传递它的副本。我们先看看例子。

T的副本创建

首先看一下 参数类型为T的函数调用的情况：

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package main import "fmt" type Bird struct { Age int Name string } func passV(b Bird) { b.Age++ b.Name = "Great" + b.Name fmt.Printf("传入修改后的Bird: %+v, 内存地址：%p ", b, &b) } func main() { parrot := Bird{Age: 1, Name: "Blue"} fmt.Printf("原始的Bird: %+v, 内存地址：%p ", parrot, &parrot) passV(parrot) fmt.Printf("调用后原始的Bird: %+v, 内存地址：%p ", parrot, &parrot) }

运行后输入结果(每次运行指针的值可能不同):

1 2 3

原始的Bird: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc420012260 传入修改后的Bird: {Age:2 Name:GreatBlue}, 内存地址：0xc4200122c0 调用后原始的Bird: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc420012260

可以看到，在T类型作为参数的时候，传递的参数parrot会将它的副本(内存地址0xc4200122c0)传递给函数passV,在这个函数内对参数的改变不会影响原始的对象。

*T的副本创建

修改上面的例子，将函数的参数类型由T改为*T:

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package main import "fmt" type Bird struct { Age int Name string } func passP(b *Bird) { b.Age++ b.Name = "Great" + b.Name fmt.Printf("传入修改后的Bird: %+v, 内存地址：%p, 指针的内存地址: %p ", *b, b, &b) } func main() { parrot := &Bird{Age: 1, Name: "Blue"} fmt.Printf("原始的Bird: %+v, 内存地址：%p, 指针的内存地址: %p ", *parrot, parrot, &parrot) passP(parrot) fmt.Printf("调用后原始的Bird: %+v, 内存地址：%p, 指针的内存地址: %p ", *parrot, parrot, &parrot) }

运行后输出结果：

1 2 3

原始的Bird: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc420076000, 指针的内存地址: 0xc420074000 传入修改后的Bird: {Age:2 Name:GreatBlue}, 内存地址：0xc420076000, 指针的内存地址: 0xc420074010 调用后原始的Bird: {Age:2 Name:GreatBlue}, 内存地址：0xc420076000, 指针的内存地址: 0xc420074000

可以看到在函数passP中，参数p是一个指向Bird的指针，传递参数给它的时候会创建指针的副本(0xc420074010)，只不过指针0xc420074000和0xc420074010都指向内存地址0xc420076000。 函数内对*T的改变显然会影响原始的对象，因为它是对同一个对象的操作。

当然，一位对Go有深入了解的读者都已经对这个知识有所了解，也明白了T和*T作为参数的时候副本创建的不同。

如何选择 T 和 *T

在定义函数和方法的时候，作为一位资深的Go开发人员，一定会对函数的参数和返回值定义成T和*T深思熟虑，有些情况下可能还会有些苦恼。
那么什么时候才应该把参数定义成类型T,什么情况下定义成类型*T呢。

一般的判断标准是看副本创建的成本和需求。

1. 不想变量被修改。 如果你不想变量被函数和方法所修改，那么选择类型T。相反，如果想修改原始的变量，则选择*T
2. 如果变量是一个大的struct或者数组，则副本的创建相对会影响性能，这个时候考虑使用*T，只创建新的指针，这个区别是巨大的
3. (不针对函数参数，只针对本地变量／本地变量)对于函数作用域内的参数，如果定义成T,Go编译器尽量将对象分配到栈上，而*T很可能会分配到对象上，这对垃圾回收会有影响

什么时候发生副本创建

上面举的例子都是作为函数参数时发生的副本的创建，还有很多情况下会发生副本的创建，甚至有些“隐蔽”的情况。
编程的时候如何小心这些情况呢，一条原则就是：

A go assignment is a copy of the value itself 
赋值的时候就会创建对象副本

Assignment的语法表达式如下：

Assignment = ExpressionList assign_op ExpressionList .
assign_op = [ add_op | mul_op ] "=" .

Each left-hand side operand must be addressable, a map index expression, or (for = assignments only) the blank identifier. Operands may be parenthesized.

最常见的case

最常见的赋值的例子是对变量的赋值，包括函数内和函数外:

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package main import "fmt" type Bird struct { Age int Name string } type Parrot struct { Age int Name string } var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"} var parrot2 = parrot1 func main() { fmt.Printf("parrot1: %+v, 内存地址：%p ", parrot1, &parrot1) fmt.Printf("parrot2: %+v, 内存地址：%p ", parrot2, &parrot2) parrot3 := parrot1 fmt.Printf("parrot2: %+v, 内存地址：%p ", parrot3, &parrot3) parrot4 := Parrot(parrot1) fmt.Printf("parrot4: %+v, 内存地址：%p ", parrot4, &parrot4) }

输出结果:

1 2 3 4

parrot1: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xfa0a0 parrot2: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xfa0c0 parrot2: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc42007e0c0 parrot4: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc42007e100

可以看到这几个变量的内存地址都不相同，说明发生了赋值。

map、slice和数组

slice，map和数组在初始化和按索引设置的时候也会创建副本:

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package main import "fmt" type Bird struct { Age int Name string } var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"} func main() { fmt.Printf("parrot1: %+v, 内存地址：%p ", parrot1, &parrot1) //slice s := []Bird{parrot1} s = append(s, parrot1) parrot1.Age = 3 fmt.Printf("parrot2: %+v, 内存地址：%p ", s[0], &(s[0])) fmt.Printf("parrot3: %+v, 内存地址：%p ", s[1], &(s[1])) parrot1.Age = 1 //map m := make(map[int]Bird) m[0] = parrot1 parrot1.Age = 4 fmt.Printf("parrot4: %+v ", m[0]) parrot1.Age = 5 parrot5 := m[0] fmt.Printf("parrot5: %+v, 内存地址：%p ", parrot5, &parrot5) parrot1.Age = 1 //array a := [2]Bird{parrot1} parrot1.Age = 6 fmt.Printf("parrot6: %+v, 内存地址：%p ", a[0], &a[0]) parrot1.Age = 1 a[1] = parrot1 parrot1.Age = 7 fmt.Printf("parrot7: %+v, 内存地址：%p ", a[1], &a[1]) }

输出结果

1 2 3 4 5 6 7

parrot1: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xfa0a0 parrot2: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200160f0 parrot3: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc420016108 parrot4: {Age:1 Name:Blue} parrot5: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc420012320 parrot6: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc420016120 parrot7: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc420016138

可以看到 slice/map/数组 的元素全是原始变量的副本， 副本。

for－range循环

for-range循环也是将元素的副本赋值给循环变量，所以变量得到的是集合元素的副本。

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package main import "fmt" type Bird struct { Age int Name string } var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"} func main() { fmt.Printf("parrot1: %+v, 内存地址：%p ", parrot1, &parrot1) //slice s := []Bird{parrot1, parrot1, parrot1} s[0].Age = 1 s[1].Age = 2 s[2].Age = 3 parrot1.Age = 4 for i, p := range s { fmt.Printf("parrot%d: %+v, 内存地址：%p ", (i + 2), p, &p) } parrot1.Age = 1 //map m := make(map[int]Bird) parrot1.Age = 1 m[0] = parrot1 parrot1.Age = 2 m[1] = parrot1 parrot1.Age = 3 m[2] = parrot1 parrot1.Age = 4 for k, v := range m { fmt.Printf("parrot%d: %+v, 内存地址：%p ", (k + 2), v, &v) } parrot1.Age = 4 //array a := [...]Bird{parrot1, parrot1, parrot1} a[0].Age = 1 a[1].Age = 2 a[2].Age = 3 parrot1.Age = 4 for i, p := range a { fmt.Printf("parrot%d: %+v, 内存地址：%p ", (i + 2), p, &p) } }

输出结果

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

parrot1: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xfb0a0 parrot2: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200122a0 parrot3: {Age:2 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200122a0 parrot4: {Age:3 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200122a0 parrot2: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc420012320 parrot3: {Age:2 Name:Blue}, 内存地址：0xc420012320 parrot4: {Age:3 Name:Blue}, 内存地址：0xc420012320 parrot2: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200123a0 parrot3: {Age:2 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200123a0 parrot4: {Age:3 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200123a0

注意循环变量是重用的，所以你看到它们的地址是相同的。

channel

往channel中send对象的时候也会创建对象的副本:

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package main import "fmt" type Bird struct { Age int Name string } var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"} func main() { ch := make(chan Bird, 3) fmt.Printf("parrot1: %+v, 内存地址：%p ", parrot1, &parrot1) ch <- parrot1 parrot1.Age = 2 ch <- parrot1 parrot1.Age = 3 ch <- parrot1 parrot1.Age = 4 p := <-ch fmt.Printf("parrot%d: %+v, 内存地址：%p ", 2, p, &p) p = <-ch fmt.Printf("parrot%d: %+v, 内存地址：%p ", 3, p, &p) p = <-ch fmt.Printf("parrot%d: %+v, 内存地址：%p ", 4, p, &p) }

输出结果：

1 2 3 4

parrot1: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xfa0a0 parrot2: {Age:1 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200122a0 parrot3: {Age:2 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200122a0 parrot4: {Age:3 Name:Blue}, 内存地址：0xc4200122a0

函数参数和返回值

将变量作为参数传递给函数和方法会发生副本的创建。
对于返回值，将返回值赋值给其它变量或者传递给其它的函数和方法，就会创建副本。

Method Receiver

因为方法(method)最终会产生一个receiver作为第一个参数的函数(参看规范)，所以就比较好理解method receiver的副本创建的规则了。
当receiver为T类型时，会发生创建副本，调用副本上的方法。
当receiver为*T类型时,只是会创建对象的指针，不创建对象的副本，方法内对receiver的改动会影响原始值。

不同类型的副本创建

bool,数值和指针

bool和数值类型一般不必考虑指针类型，原因在于这些对象很小，创建副本的开销可以忽略。只有你在想修改同一个变量的值的时候才考虑它们的指针。

指针类型就不用多说了，和数值类型类似。

数组

数组是值类型，赋值的时候会发生原始数组的复制，所以对于大的数组的参数传递和赋值，一定要慎重。

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package main import "fmt" func main() { a1 := [3]int{1, 2, 3} fmt.Printf("a1: %+v, 内存地址：%p ", a1, &a1) a2 := a1 a1[0] = 4 a1[1] = 5 a1[2] = 6 fmt.Printf("a2: %+v, 内存地址：%p ", a2, &a2) }

输出

1 2	a1: [1 2 3], 内存地址：0xc420012260 a2: [1 2 3], 内存地址：0xc4200122c0

对于[...]T和[...]*T的区别，我想你也应该清楚了，[...]*T创建的副本的元素时元数组元素指针的副本。

map、slice 和 channel

网上一般说， 这三种类型都是指向指针类型，指向一个底层的数据结构。
因此呢，在定义类型的时候就不必定义成*T了。

当然你可以这么认为，不过我认为这是不准确的，比如slice,其实你可以看成是SliceHeader对象，只不过它的数据Data是一个指针，所以它的副本的创建对性能的影响可以忽略。

字符串

string类型类似slice,它等价StringHeader。所以很多情况下会用｀unsafe.Pointer｀与[]byte类型进行更有效的转换，因为直接进行类型转换string([]byte)会发生数据的复制。

字符串比较特殊，它的值不能修改，任何想对字符串的值做修改都会生成新的字符串。

大部分情况下你不需要定义成*string。唯一的例外你需要 nil值的时候。我们知道，类型string的空值/缺省值为"",但是如果你需要nil，你就必须定义*string。举个例子，在对象序列化的时候""和nil表示的意义是不一样的，""表示字段存在，只不过字符串是空值，而nil表示字段不存在。

函数

函数也是一个指针类型，对函数对象的赋值只是又创建了一个对次函数对象的指针。

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package main import "fmt" func main() { f1 := func(i int) {} fmt.Printf("f1: %+v, 内存地址：%p ", f1, &f1) f2 := f1 fmt.Printf("f2: %+v, 内存地址：%p ", f2, &f2) }

输出结果:

1 2	f1: 0x2200, 内存地址：0xc420028020 f2: 0x2200, 内存地址：0xc420028030