前言

相信看到這個(gè)題目，可能大家都覺(jué)得是一個(gè)老生常談的月經(jīng)topic了。一直以來(lái)其實(shí)把握一個(gè)“值傳遞”基本上就能理解各種情況了，不過(guò)最近遇到了更深一點(diǎn)的“小坑”，與大家分享一下。

首先還是從最簡(jiǎn)單的說(shuō)起，看下面代碼：

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

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

以上代碼的輸出是什么呢？

我這里不賣(mài)關(guān)子了直接說(shuō)，再調(diào)用ap函數(shù)進(jìn)行append操作后，a依然是[]int{7,8,9}。原因很簡(jiǎn)單，Go中沒(méi)有引用傳遞全是值傳遞，值傳遞意味著傳遞的是數(shù)據(jù)的拷貝。這句話(huà)新手可能稍微有點(diǎn)云里霧里，而實(shí)際情況又比較詭異，比如說(shuō)下面代碼：

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

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

這時(shí)ap后再輸出a，會(huì)看到a[0]變成了1，但a的cap依然是3，看起來(lái)10并沒(méi)有被append進(jìn)去？

這看起來(lái)就比較匪夷所思了，不是說(shuō)值傳遞嗎，為什么還是影響外部變量的值了呢？按理說(shuō)要么都變要么都不變才說(shuō)得過(guò)去啊。

這實(shí)際上并不是匪夷所思，因?yàn)镚o和C不一樣，slice看起來(lái)像數(shù)組，實(shí)際上是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，在源碼中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是：

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

這個(gè)結(jié)構(gòu)體其實(shí)也很好理解，array是一個(gè)真正的數(shù)組指針，指向一段連續(xù)內(nèi)存空間的頭部，len和cap代表長(zhǎng)度和容量。
換句話(huà)說(shuō)，你看起來(lái)在代碼里傳參時(shí)寫(xiě)的是ap(a []int)，實(shí)際上在代碼編譯期，這段代碼變成了ap(a runtime.slice)
你可以嘗試這么理解，把a(bǔ)p(a)替換成ap(array: 0x123, len: 3, cap: 3) 。可以很明顯的看到，傳遞到ap函數(shù)的三個(gè)參數(shù)，僅僅是3個(gè)數(shù)值，并沒(méi)有和外部變量a建立任何引用關(guān)系。這便是值傳遞。

但是，你可能會(huì)疑惑，為什么我改了a[0]的值，也會(huì)在外面體現(xiàn)呢？其實(shí)看到這里你應(yīng)該已經(jīng)可以自己想明白了，因?yàn)閍rray是一個(gè)地址值(比如0x123)，這個(gè)地址傳入了ap函數(shù)，但是它代表的地址0x123和外部a的0x123是一個(gè)內(nèi)存地址，這時(shí)候你修改a[0]，實(shí)際上是修改0x123地址中存放的值，所以外部當(dāng)然會(huì)受影響了。

舉個(gè)形象點(diǎn)的例子，假設(shè)你是火車(chē)站貨物管理員，你管理的是第1到第3節(jié)車(chē)廂（車(chē)廂是互通的）的裝卸貨貨。有一天你生病了，找個(gè)人（叫A）臨時(shí)來(lái)接手一下。但是火車(chē)的貨不是誰(shuí)想碰就碰的，你得有證明才行。于是你把你手上的證明原件復(fù)印了一份給A，同時(shí)把第一節(jié)車(chē)廂的鑰匙給A。由于剛好那幾天比較忙，站長(zhǎng)又讓A也負(fù)責(zé)第四節(jié)車(chē)廂，于是A也得到了車(chē)廂4的證明原件。一段時(shí)間后，你生病回來(lái)，你依然只有1到3節(jié)車(chē)廂的證件，你可以看到最近A在1到3車(chē)廂搞的事情，但是你沒(méi)有資格去4車(chē)廂。

以上例子應(yīng)該可以很好的說(shuō)明slice傳參的場(chǎng)景，記住，Go中只有值傳遞。

是不是就完事兒了呢？然而事情并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。最近我工作時(shí)就遇到這個(gè)問(wèn)題了。按照上面的舉例，雖然你沒(méi)有資格去查看4車(chē)廂，但是如果你好奇，你可以偷看啊，因?yàn)樗鼈兪沁B續(xù)的互通的，正如數(shù)組也是一段連續(xù)的內(nèi)存，于是就有這樣的代碼：

func main() {
  a := []int{}
  a = append(a, 7,8,9)
  fmt.Printf("len: %d cap:%d data:%+v\n", len(a), cap(a), a)
  ap(a)
  fmt.Printf("len: %d cap:%d data:%+v\n", len(a), cap(a), a)
  p := unsafe.Pointer(&a[2])
  q := uintptr(p)+8
  t := (*int)(unsafe.Pointer(q))
  fmt.Println(*t)
}

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

雖然外部的cap和len并沒(méi)有改變，但是ap函數(shù)往同一段內(nèi)存地址append了一個(gè)10，那我是不是可以用比較trick的方法去偷看呢？比如找到a[2]的地址，往后挪一個(gè)int的長(zhǎng)度，就應(yīng)該是ap函數(shù)新增的10了吧？這里需要注意，Go官網(wǎng)的server是32位的，所以在go playground執(zhí)行這段代碼時(shí)，int是4字節(jié)。

執(zhí)行結(jié)果和我預(yù)想的一樣！

但是問(wèn)題接踵而至

func main() {
  a := []int{7,8,9}
  fmt.Printf("len: %d cap:%d data:%+v\n", len(a), cap(a), a)
  ap(a)
  fmt.Printf("len: %d cap:%d data:%+v\n", len(a), cap(a), a)
  p := unsafe.Pointer(&a[2])
  q := uintptr(p)+8
  t := (*int)(unsafe.Pointer(q))
  fmt.Println(*t)
}

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

這和上面一個(gè)例子唯一的區(qū)別就是slice一開(kāi)始是用[]int{7,8,9}這種方式初始化。執(zhí)行結(jié)果*t是3而不是10，這就比較困惑了。為啥？不是一段連續(xù)的內(nèi)存空間嗎？

這里其實(shí)涉及到的問(wèn)題是slice的growth問(wèn)題，當(dāng)append時(shí)發(fā)現(xiàn)cap不夠了，會(huì)重新分配空間，具體源碼參見(jiàn) runtime/slice.go中的growslice函數(shù)。我這里就不講太多細(xì)節(jié)，只講結(jié)果。當(dāng)發(fā)生growslice時(shí)，會(huì)給slice重新分配一段更大的內(nèi)存，然后把原來(lái)的數(shù)據(jù)copy過(guò)去，把slice的array指針指向新內(nèi)存。也就是說(shuō)，假如之前的數(shù)據(jù)是存放到內(nèi)存地址 0x0 0x8 0x10，當(dāng)不發(fā)生growslice，新append的數(shù)值會(huì)存到0x18，然而當(dāng)發(fā)生growslice，以前的所有數(shù)據(jù)被copy到新的地址0x1000 0x1008 0x1010，新append的值放到0x1018了。

這時(shí)候你就可以理解為什么有時(shí)候用unsafe能拿到數(shù)據(jù)，有時(shí)候拿不到了。或許你可以理解為什么這個(gè)包叫做unsafe了。不過(guò)unsafe不是真的unsafe，是說(shuō)如果你使用的姿勢(shì)不對(duì)就非常容易u(yù)nsafe。但是如果姿勢(shì)優(yōu)雅，其實(shí)很safe。對(duì)于slice操作，如果要使用unsafe，千萬(wàn)記得關(guān)注cap是否發(fā)送變化，它意味著內(nèi)存的遷移

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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