Go 中的“值语义”和“指针语义”是什么意思？

Question

值语义和指针语义在Go中是什么意思？在this course中，作者在解释数组和切片的内部时曾多次提及上述术语，我无法完全理解。

Answer 1

当您调用函数或方法并向其传递参数时，会从这些值中创建一个副本，并且该函数只能访问这些副本。

这意味着如果函数试图修改/更改副本，它不会更改原始值。

例如：

func main() {
    i := 1
    fmt.Println("double:", double(i))
    fmt.Println("original i:", i)
}

func double(i int) int {
    i *= 2
    return i
}

这个输出（在Go Playground上试试）：

double: 2
original i: 1

即使double() 修改了它的i 参数，调用者的变量（其值被传递）并没有改变。

为了改变它，我们需要改变签名以期望一个指针，传递一个指针，并修改指向的值：

func main() {
    i := 1
    fmt.Println("double:", doublep(&i))
    fmt.Println("original i:", i)
}

func doublep(i *int) int {
    *i *= 2
    return *i
}

这个输出（在Go Playground上试试）：

double: 2
original i: 2

所以如果我们传递一些东西，我们期望原始值在传递的值被修改时不会改变，除非我们传递一个指向它的指针。

指针语义意味着即使我们“按值”传递一些东西，被调用者仍然可以修改“原始”值，就像我们传递一个指向它的指针一样。

例如：

func main() {
    is := []int{1, 2}
    fmt.Println("double:", doubles(is))
    fmt.Println("original is:", is)
}

func doubles(is []int) []int {
    for i := range is {
        is[i] *= 2
    }
    return is
}

这个输出（在Go Playground上试试）：

double: [2 4]
original is: [2 4]

即使我们没有传递指针（is 不是指针），调用也修改了它的元素，原始切片的值也发生了变化。

我们说尽管在 Go 中一切都是按值传递的，但传递切片具有指针语义，因为如果被调用者修改了元素，它会反映在原来的中。

推理

Go 中的所有内容都是按值传递的，切片也是如此。但是切片在底层是类似于结构的数据结构，它包含一个指向包含实际元素的底层数组的指针。并且当您传递一个切片时，会制作一个副本，但只会复制这个切片标头（这是切片值）。副本将持有相同的指针，指向相同的后备数组。不复制后备数组。所以当被调用者修改 slice 的元素时，backing array 的元素也被修改了，和原来 slice 的 backing array 是一样的。

在此处了解更多信息：Are golang slices pass by value?

有许多类型具有指针传递语义，例如切片、映射、通道。

值得注意的是，与切片不同，数组不在行中，数组值表示其所有值，传递数组会复制其所有元素。