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Go语言函数中的参数传递效果测试

Go 语言中传入和返回参数在调用和返回时都使用值传递,这里需要注意的是指针、切片和 map 等引用型对象指向的内容在参数传递中不会发生复制,而是将指针进行复制,类似于创建一次引用。

下面通过一个例子来详细了解 Go 语言的参数值传递。请先看完整的代码:
package main

import "fmt"

// 用于测试值传递效果的结构体
type Data struct {
    complax []int // 测试切片在参数传递中的效果

    instance InnerData // 实例分配的innerData

    ptr *InnerData // 将ptr声明为InnerData的指针类型
}

// 代表各种结构体字段
type InnerData struct {
    a int
}

// 值传递测试函数
func passByValue(inFunc Data) Data {

    // 输出参数的成员情况
    fmt.Printf("inFunc value: %+vn", inFunc)

    // 打印inFunc的指针
    fmt.Printf("inFunc ptr: %pn", &inFunc)

    return inFunc
}

func main() {

    // 准备传入函数的结构
    in := Data{
        complax: []int{1, 2, 3},
        instance: InnerData{
            5,
        },

        ptr: &InnerData{1},
    }

    // 输入结构的成员情况
    fmt.Printf("in value: %+vn", in)

    // 输入结构的指针地址
    fmt.Printf("in ptr: %pn", &in)

    // 传入结构体,返回同类型的结构体
    out := passByValue(in)

    // 输出结构的成员情况
    fmt.Printf("out value: %+vn", out)

    // 输出结构的指针地址
    fmt.Printf("out ptr: %pn", &out)
}

1) 测试数据类型

为了测试结构体、切片、指针及结构体中嵌套的结构体在值传递中会发生的情况,需要定义一些结构,代码如下:
// 用于测试值传递效果的结构体
type Data struct {
    complax []int    // 测试切片在参数传递中的效果

    instance InnerData    // 实例分配的innerData

    ptr *InnerData    // 将ptr声明为InnerData的指针类型
}

// 代表各种结构体字段
type InnerData struct {
    a int
}
代码说明如下:
  • 第 2 行,将 Data 声明为结构体类型,结构体是拥有多个字段的复杂结构。
  • 第 3 行,complax 为整型切片类型,切片是一种动态类型,内部以指针存在。
  • 第 5 行,instance 成员以 InnerData 类型作为 Data 的成员。
  • 第 7 行,将 ptr 声明为 InnerData 的指针类型。
  • 第 11 行,声明一个内嵌的结构 InnerData。

2) 值传递的测试函数

本节中定义的 passByValue() 函数用于值传递的测试,该函数的参数和返回值都是 Data 类型。在调用中,Data 的内存会被复制后传入函数,当函数返回时,又会将返回值复制一次,赋给函数返回值的接收变量。代码如下:
// 值传递测试函数
func passByValue(inFunc Data) Data {

    // 输出参数的成员情况
    fmt.Printf("inFunc value: %+vn", inFunc)

    // 打印inFunc的指针
    fmt.Printf("inFunc ptr: %pn", &inFunc)

    return inFunc
}
代码说明如下:
  • 第 5 行,使用格式化的%+v动词输出 in 变量的详细结构,以便观察 Data 结构在传递前后的内部数值的变化情况。
  • 第 8 行,打印传入参数 inFunc 的指针地址。在计算机中,拥有相同地址且类型相同的变量,表示的是同一块内存区域。
  • 第 10 行,将传入的变量作为返回值返回,返回的过程将发生值复制。

3) 测试流程

测试流程会准备一个 Data 格式的数据结构并填充所有成员,这些成员类型包括切片、结构体成员及指针。通过调用测试函数,传入 Data 结构数据,并获得返回值,对比输入和输出后的 Data 结构数值变化,特别是指针变化情况以及输入和输出整块数据是否被复制,代码如下:
// 准备传入函数的结构
in := Data{
    complax: []int{1, 2, 3},
    instance: InnerData{
            5,
    },

    ptr: &InnerData{1},
}

// 输入结构的成员情况
fmt.Printf("in value: %+vn", in)

// 输入结构的指针地址
fmt.Printf("in ptr: %pn", &in)

// 传入结构体, 返回同类型的结构体
out := passByValue(in)

// 输出结构的成员情况
fmt.Printf("out value: %+vn", out)

// 输出结构的指针地址
fmt.Printf("out ptr: %pn", &out)
代码说明如下:
  • 第 2 行,创建一个 Data 结构的实例 in。
  • 第 3 行,将切片数据赋值到 in 的 complax 成员。
  • 第 4 行,为 in 的 instance 成员赋值 InnerData 结构的数据。
  • 第 8 行,为 in 的 ptr 成员赋值 InnerData 的指针类型数据。
  • 第 12 行,打印输入结构的成员情况。
  • 第 15 行,打印输入结构的指针地址。
  • 第 18 行,传入 in 结构,调用 passByvalue() 测试函数获得 out 返回,此时,passByValue() 函数会打印 in 传入后的数据成员情况。
  • 第 21 行,打印返回值 out 变量的成员情况。
  • 第 24 行,打印输出结构的地址。

运行代码,输出结果为:
in value: {complax:[1 2 3] instance:{a:5} ptr:0xc042008100}
in ptr: 0xc042066060
inFunc value: {complax:[1 2 3] instance:{a:5} ptr:0xc042008100}
inFunc ptr: 0xc0420660f0
out value: {complax:[1 2 3] instance:{a:5} ptr:0xc042008100}
out ptr: 0xc0420660c0

从运行结果中发现:
  • 所有的 Data 结构的指针地址发生了变化,意味着所有的结构都是一块新的内存,无论是将 Data 结构传入函数内部,还是通过函数返回值传回 Data 都会发生复制行为。
  • 所有的 Data 结构中的成员值都没有发生变化,原样传递,意味着所有参数都是值传递。
  • Data 结构的 ptr 成员在传递过程中保持一致,表示指针在函数参数值传递中传递的只是指针值,不会复制指针指向的部分。