Go 语言切片的值传递

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Go语言中的切片类型，在作为函数参数传递时，是“值传递”还是“引用传递”？ 答案正如标题所言，是值传递。但是有时候的实际表现，会让人误以为是引用传递。本文详细分析一下这个问题。

引用传递的效果

之所以很多人觉得切片作为函数参数传递时是引用传递，原因就是在函数内部修改参数时，影响了原切片的值，这里有个例子：

func changeSlice(s []int){
    s[0] = 100
}

func main(){
    s1 := []int{1, 2, 3}
    changeSlice(s1)
    fmt.Print(s1) // [100 2 3]
}

代码中，切片 s1 作为参数传递给函数 changeSlice，函数内部修改了切片的第一项值，最后打印切片 s1，发现确实是被修改了。这妥妥的就是引用传递的效果，但实际真的如此吗？来改一下函数changeSlice：

func changeSlice(s []int){
	s = append(s, 4)
}

此时再打印 s1，就会发现其值还是 [1 2 3]，并没有被追加元素，这显然表现出了值传递的效果。至此，人们对于切片作为函数参数传递时，是值传递还是引用传递，就有了分歧。这里我可以明确告知，本质就是值传递。

值传递的本质

切片作为函数参数传递时，传递的其实是切片本身的副本，而非原始切片的内存地址。切片底层结构包含了三个字段：

  1. array：指向底层数组的指针；
  2. len：当前元素的个数；
  3. cap：底层数组的容量。 当切片作为参数传递时，其实传递的是这三个字段的副本，而非整个底层数组的副本。函数修改切片元素时，由于是同一份底层数组的指针，所以会直接影响原切片，但是修改切片元信息（如扩容）是不会影响原切片的。

所以上面例子中，直接修改切片第一项元素值s[0] = 100时，由于切片副本的 array字段与原切片指向同一底层数组，所以修改元素影响了原数据。

而在给切片副本扩容时，即上例中 s = append(s, 4)，由于扩容会修改底层数组地址，此时 s 的 array字段指向了新的地址，所以原切片 s1 没有被影响。

案例分析

上面说到，扩容会改变底层数组地址，此时原数据不会被影响。那如果在 append 时，切片的容量还够时呢？例如：

func changeSlice(s []int) {
	s = append(s, 4)
}

func main() {
  s1 := make([]int, 3, 5)
  s1[0], s1[1], s1[2] = 1, 2, 3
  changeSlice(s1)
  fmt.Print(s1)
}

代码中使用 make 初始化了一个切片，指定了长度是 3，容量是 5，当三个长度被填充后，使用函数给切片追加第 4 个元素，此时 s1 的值是多少呢？

按照之前说的，只有扩容时才会改变底层数组，但此时追加一个元素时，容量还够，无需扩容，所以改变的还是原底层数组，所以 s1应该是 [1 2 3 4]。但其实最后 s1的值还是 [1 2 3]。

作为初学者，我就在这里困惑过，为什么不扩容还是不能修改原切片数据呢？原因其实是我们忽略了一个字段，那就是切片长度 len。此例中修改的确实还是同一份底层数组，但是原切片中的长度还是 3，它的可见范围还是前 3 个元素，所以 s1 最后的值还是 [1 2 3]。其实 s1 的底层数组已经被修改了，证明：

fmt.Print(s1[:5]) // [1 2 3 4 0]

使用 s1[:5]截取底层数组所有元素，即可以看到被追加的元素 4，以及最后一个零值。

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