面试官：切片作为函数参数是传值还是传引用？

╰半夏微凉° 2023-10-01 22:23 43阅读 0赞

## 切片传参的幻觉 - 传引用 ##

golang中函数的参数为切片时是传引用还是传值？对于这个问题，当你百度一轮过后，你会发现很大一部分人认为是传引用，通常他们会贴出下面这段代码进行佐证：

![97c4893773a922e5dcf5dde126e6bf22.png][]

上面代码中，在main函数里边初始化一个切片变量slice，接着调用changeSlice函数，参数为切片变量slice。而函数changeSlice的主要处理逻辑是改变切片的第二个元素的值。下面我们看一下运行打印的结果：

slice: [0 1 2 3] 
    slice: [0 111 2 3]

从输出结果我们看到，函数changeSlice内对切片的修改，main函数中的切片变量slice也跟着修改了。咋一看，这不就是引用传递的表现吗？

但事实上真的传引用吗？

## 理清三个重要概念 ##

在探讨函数切片参数到底是以哪种方式传递时，我们先来理清下面三个重要的概念：

*  传值（值传递）
 *  穿指针
 *  传引用（引用传递）

## 传值（值传递） ##

是指在调用函数时将实际参数拷贝一份传递到函数中，这样在函数中对参数进行修改不会影响到实际参数。这个简单不必赘述。

## 传指针 ##

形参是指向实参地址的指针，当对形参的指向进行操作时，就相当于对实参本身进行操作。听起来比较绕是吧，我们来看个例子就知道了：

![c872df9a94819d64344f265dbe24f123.png][]

上面代码中定义了一个变量 a，并把地址保存在指针变量pa里面；接着打印pa的值和pa的地址，然后调用modify函数，参数为指针变量pa；modify函数中首先打印形参p的值和p的地址，接着修改p的值为1。

我们打印输出的结果：

![fad6165c3078d9190efb3221565a9351.png][]

从输出结果中我们可以看到，**这是一个指针的拷贝**。指针pa 和 p 的值虽然相同，但是存放这两个指针的内存地址是不同的，因此这是两个不同的指针。

**注意：任何存放在内存里的东西都有自己的地址，指针也不例外，它虽然指向别的数据，但是也有存放该指针的内存**。

结合图来看相信会更清晰一点：

![1f3a3a21b666c6f4e9afaf232c8934c0.png][]

## 传引用（引用传递） ##

是指在调用函数时将实际参数的地址传递到函数中，在函数中对参数所进行的修改，将影响实际参数。

假设以上面demo为例子，如果在modify函数中打印指针变量p的地址也是0xc00000e028，那么我们就认为是引用传递

但这里我们不能用go来举例子，原因请接着往下看。

## 官方打假：Go函数传参只有值传递 ##

看完**传值、传指针、传引用**的概念后，如果你坚持认为是传引用，好，大叔要在这里直接把你击垮。

根据Go官方文档声明：**Go里面函数传参只有值传递一种方式**。也就是说，在Go中，函数的传参只有传值一种方式。官方文档传送门

如果你还不服气，咱们直接看例子：

![933d83b26f7fc98ef83f8c90b1933b6e.png][]

打印输出：

![0c962afa43ac4a228fff34f5c560c039.png][]

如果函数切片参数传的是引用，那么上面这个例子中，main函数中打印的切片slice的地址应该和changSlice函数中打印切片的地址一样的，但从输出结果来看并不是这样的。

因此在这里，我们可以非常肯定地说：**有关Go函数中切片参数是传引用的说法是错误的，另外有关有关引用传递是针对slice、map、channel三种数据类型的说法也是错误的**

## 切片参数本质还是传值 ##

从上面的分析来看，切片参数传递的方式并非是传引用。反而极有可能是传指针，而在传指针那小节的分析中我们可以知道，传指针其实就是指针的拷贝，形参和实参是两个不同的指针，但是它们的值是一样的。本质上可以说还是传值。

那到底是不是这样的呢？大叔疑问句都出来了，说明90%是有可能的，接下我们就验证一下那剩下的10%。

## slice的结构体 ##

我们先来看一下切片的结构体是长啥样的：

![eb9e47e3c2585cef5e770f911e0d065d.png][]

切片，顾名思义就是数组切下来的一部分，其结构体包含了三部分，第一部分是指向底层数组的指针，其次是切片的大小len和切片的容量cap。（果然含有指针成员变量。）

上面的结构体看着有点变扭，不够直观，我们造个例子：一个数组 arr := \[5\]int\{0,1,2,3,4\}，生成一个切片 slice := arr\[1:4\]，最终得到的切片如下：

![38869aca73710830e74410ea732fc9b8.png][]

再看个例子：

func main() {
        arr := [5]int{0, 1, 2, 3, 4}
    
        slice1 := arr[1:4]
        slice2 := arr[2:5]
    
        // 打印一
        fmt.Printf("arr %v, slice1 %v, slice2 %v   arr addr: %p, slice1 addr: %p, slice2 addr: %p\n", arr, slice1, slice2, &arr, &slice1, &slice2)
    
        // 打印二
        fmt.Printf("arr[2] addr: %p, slice1[1] addr: %p, slice2[0] addr: %p\n", &arr[2], &slice1[1], &slice2[0])
    
        arr[2] = 2222
        
        // 打印三
        fmt.Printf("arr: %v, slice1: %v, slice2: %v\n", arr, slice1, slice2)
    
    
        slice1[1] = 1111
        
        // 打印四
        fmt.Printf("arr: %v, slice1: %v, slice2: %v\n", arr, slice1, slice2)
    }

上面代码中我们创建一个数组，并生成两个切片。打印它们的值和对应的地址。另外，修改数组或者切片的某个单元的值，观察数组和切片中单元的值的变化：

arr [0 1 2 3 4], slice1 [1 2 3], slice2 [2 3 4]   arr addr: 0xc000014090, slice1 addr: 0xc00000c080, slice2 addr: 0xc00000c0a0
    arr[2] addr: 0xc0000140a0, slice1[1] addr: 0xc0000140a0, slice2[0] addr: 0xc0000140a0
    arr: [0 1 2222 3 4], slice1: [1 2222 3], slice2: [2222 3 4]
    arr: [0 1 1111 3 4], slice1: [1 1111 3], slice2: [1111 3 4]

*  从打印一结果可以看出：创建的两个切片，它们各自拥有不同的地址
 *  从打印二结果可以看出：切片元素slice1\[1\]、slice2\[0\] 与数组元素arr\[2\]有着同样的地址，说明这些**切片共享着数组arr中的数据**
 *  打印三和打印四可以看出：修改数组和切片共同部分的数据，对两者都有直接影响，再次印证第二点的结论。

从上面的分析中我们可以知道，两个不同的切片之所以能相互影响，主要因素是切片内部的指针指向同一个数据源，且两个切片的指针指向的数据源中有交集。

再回到切片作为函数参数的问题上，因为**Go里面函数传参只有值传递一种方式**，所以当切片作为参数时，其实也是切片的拷贝，但是在拷贝的切片中，其包含的指针成员变量的值是一样的，也就是说它们指向的数据源是一样，因此在调用函数内修改形参能影响实参。

## Go函数传值总结 ##

通常，我们把在传值拷贝过程中，修改形参能直接修改实参的数据类型称为**引用类型**。

于是我们又可以这样总结：

**Go语言中所有的传参都是值传递（传值），都是一个副本，一个拷贝。因为拷贝的内容有时候是非引用类型（int、string、struct等这些），这样就在函数中就无法修改原内容数据；有的是引用类型（指针、map、slice、chan等这些），这样就可以修改原内容数据。**

这里要注意的是：**引用类型和传引用是两个概念**。

## 切片参数，修改形参一定影响实参吗 ##

是的，看到这里，我们应该问自己一个问题：函数的切片参数，在函数内修改形参一定会影响外部的实参吗？（疑问句一出必然有鬼！）

我们来看个例子：

![7ffc14e355804b2c0cc1401b2b9fee4d.png][]

上面代码中，先是创建好一个长度为2，容量为3的空切片，然后给切片赋两个值，接着调用函数changeSlice，参数为赋完值的切片。函数changeSlice里面先是往切片中追加两个元素，然后再改变切片的第二个元素的值。

我们来看看打印结果：

slice: [0 1], addr: 0xc00001a100 
    func s: [0 111 3 4], addr: 0xc000014090 
    slice: [0 1], addr: 0xc00001a100

从输出结果我们可以看到，函数内修改形参s后，外部的实参slice并没有跟着改变，而且注意到一点是，形参s和实参slice的指针成员变量的值是不一样的，也就是说它们指向的数据源不是同一个了。

这又是为什么呢？

## 切片扩容 ##

首先我们来了解一个知识点：

**无论数组还是切片，都有长度限制。也就是追加切片的时候，如果元素正好在切片的容量范围内，直接在尾部追加一个元素即可。如果超出了最大容量，再追加元素就需要针对底层的数组进行复制和扩容操作了**。

也就是说：

*  使用append方法给slice追加元素的时候，由于slice的容量还未满，因此等同于扩展了slice指向数组的内容，可以理解为重新切了一个数组内容附给slice，同时修改了数组的内容。
 *  使用append方法给slice追加元素的时候，如果此时slice的容量已满，再进行追加时，超出了切片的容量，数组就会越界了，于是就会出现扩容操作

当需要扩容时，append会做哪些操作呢？

1.  创建一个新的临时切片t，t的长度和slice切片的长度一样，但是t的容量是slice切片的2倍，新建切片的时候，底层也创建了一个匿名的数组，数组的长度和切片容量一样。
2.  复制slice里面的元素到t里，即填入匿名数组中。然后把t赋值给slice，现在slice的指向了底层的匿名数组。
3.  转变成小于容量的append方法。

举个例子，数组arr = \[3\]int\{0, 11, 22\}，生成一个切片slice := arr\[1:3\]，使用append方法往切片slice中追加元素33，将发生以下操作：

![6f73812e16bc6de51706e8e3577fb10a.png][]

再回到刚刚举的例子，之所外部的实参切片变量slice不受形参切片变量s修改的影响，因为在执行完 **s = append(s, 4)** 这段代码后，切片s的指针指向的数组发生了扩容，其指针指向了新的数组，因此当再次修改其第二个元素的值时，是不会影响外部切片变量slice的。

## 切片容量计算 ##

具体的切片容量计算可参考下面的例子：

数组 \[0, 1, 2, 3, 4\] 中，数组有5个元素。如果切片 s = \[1, 2, 3\]，那么3在数组的索引为3，也就是数组还剩最后一个元素的大小，加上s已经有3个元素，因此最后s的容量为 1 + 3 = 4。如果切片是 s1 = \[4\]，4的索引在数组中是最大的了，数组空余的元素为0，那么s1的容量为 0 + 1 = 1。具体如下表：

![58cc95b39ac59a400b3233f2d2855a2d.png][]

## 作业 ##

好了，写到这里本次的分享就要接近尾声了，最后想想还是有必要留个作业给大家，检验一下大家对以上知识点的接受程度：

![0b9dff6a614680bc6e982cf759d43133.png][]

大家在评论中写下你的答案吧～

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