[]T 还是 []*T, 这是一个问题

在编程语言深入讨论中，经常被大家提起也是争论最多的讨论之一就是按值(by value)还是按引用传递(by reference， by pointer)，你可以在C/C++或者Java的社区经常看到这样的讨论，也会看到很多这样的面试题。

对于Go语言，严格意义上来讲，只有一种传递，也就是按值传递(by value)。当一个变量当作参数传递的时候，会创建一个变量的副本，然后传递给函数或者方法，你可以看到这个副本的地址和变量的地址是不一样的。

当变量当做指针被传递的时候，一个新的指针被创建，它指向变量指向的同样的内存地址，所以你可以将这个指针看成原始变量指针的副本。当这样理解的时候，我们就可以理解成Go总是创建一个副本按值转递，只不过这个副本有时候是变量的副本，有时候是变量指针的副本。

这是Go语言中你理解后续问题的基础。

但是Go语言的情况比较复杂，我们什么时候选择 T 作为参数类型，什么时候选择 *T作为参数类型？ []T是传递的指针还是值？选择[]T还是[]*T? 哪些类型复制和传递的时候会创建副本？什么情况下会发生副本创建？

本文将详细介绍Go语言的变量的副本创建还是变量指针的副本创建的case以及各种类型在这些case的情况。

副本的创建

前面已经讲到，T类型的变量和*T类型的变量在当做函数或者方法的参数时会传递它的副本。我们先看看例子。

T的副本创建

首先看一下 参数类型为T的函数调用的情况：

package main
import "fmt"
type Bird struct {
Age  int
Name string
}
func passV(b Bird) {
b.Age++
b.Name = "Great" + b.Name
fmt.Printf("传入修改后的Bird:	 %+v, 	内存地址：%p
", b, &b)
}
func main() {
parrot := Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
fmt.Printf("原始的Bird:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot, &parrot)
passV(parrot)
fmt.Printf("调用后原始的Bird:	 %+v, 		内存地址：%p
", parrot, &parrot)
}

root@ubuntu:~/go_learn/example.com/hello# go build -o hello hello.go
root@ubuntu:~/go_learn/example.com/hello# ./hello 
原始的Bird:              {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000194020
传入修改后的Bird:        {Age:2 Name:GreatBlue},        内存地址：0x4000194060
调用后原始的Bird:        {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000194020

可以看到，在T类型作为参数的时候，传递的参数parrot会将它的副本(内存地址0x4000194060)传递给函数passV,在这个函数内对参数的改变不会影响原始的对象。

*T的副本创建

修改上面的例子，将函数的参数类型由T改为*T:

package main
import "fmt"
type Bird struct {
Age  int
Name string
}
func passP(b *Bird) {
b.Age++
b.Name = "Great" + b.Name
fmt.Printf("传入修改后的Bird:	 %+v, 	内存地址：%p, 指针的内存地址: %p
", *b, b, &b)
}
func main() {
parrot := &Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
fmt.Printf("原始的Bird:		 %+v, 		内存地址：%p, 指针的内存地址: %p
", *parrot, parrot, &parrot)
passP(parrot)
fmt.Printf("调用后原始的Bird:	 %+v, 	内存地址：%p, 指针的内存地址: %p
", *parrot, parrot, &parrot)
}

root@ubuntu:~/go_learn/example.com/hello# ./hello 
原始的Bird:              {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x400000c040, 指针的内存地址: 0x400000e028
传入修改后的Bird:        {Age:2 Name:GreatBlue},        内存地址：0x400000c040, 指针的内存地址: 0x400000e038
调用后原始的Bird:        {Age:2 Name:GreatBlue},        内存地址：0x400000c040, 指针的内存地址: 0x400000e028

可以看到在函数passP中，参数p是一个指向Bird的指针，传递参数给它的时候会创建指针的副本( 0x400000e038)，只不过指针 0x400000e038和 0x400000e028都指向内存地址0x400000c040

。 函数内对*T的改变显然会影响原始的对象，因为它是对同一个对象的操作。

当然，一位对Go有深入了解的读者都已经对这个知识有所了解，也明白了T和*T作为参数的时候副本创建的不同。

如何选择 T 和 *T

在定义函数和方法的时候，作为一位资深的Go开发人员，一定会对函数的参数和返回值定义成T和*T深思熟虑，有些情况下可能还会有些苦恼。
那么什么时候才应该把参数定义成类型T,什么情况下定义成类型*T呢。

一般的判断标准是看副本创建的成本和需求。

1. 不想变量被修改。 如果你不想变量被函数和方法所修改，那么选择类型T。相反，如果想修改原始的变量，则选择*T
2. 如果变量是一个大的struct或者数组，则副本的创建相对会影响性能，这个时候考虑使用*T，只创建新的指针，这个区别是巨大的
3. (不针对函数参数，只针对本地变量／本地变量)对于函数作用域内的参数，如果定义成T,Go编译器尽量将对象分配到栈上，而*T很可能会分配到对象上，这对垃圾回收会有影响

什么时候发生副本创建

上面举的例子都是作为函数参数时发生的副本的创建，还有很多情况下会发生副本的创建，甚至有些“隐蔽”的情况。
编程的时候如何小心这些情况呢，一条原则就是：

A go assignment is a copy of the value itself
赋值的时候就会创建对象副本

Assignment的语法表达式如下：

Assignment = ExpressionList assign_op ExpressionList .
assign_op = [ add_op | mul_op ] "=" .

Each left-hand side operand must be addressable, a map index expression, or (for = assignments only) the blank identifier. Operands may be parenthesized.

最常见的case

最常见的赋值的例子是对变量的赋值，包括函数内和函数外:

package main
import "fmt"
type Bird struct {
Age  int
Name string
}
type Parrot struct {
Age  int
Name string
}
var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
var parrot2 = parrot1
func main() {
fmt.Printf("parrot1:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot1, &parrot1)
fmt.Printf("parrot2:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot2, &parrot2)
parrot3 := parrot1
fmt.Printf("parrot2:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot3, &parrot3)
parrot4 := Parrot(parrot1)
fmt.Printf("parrot4:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot4, &parrot4)
}

parrot1:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x16e9b0
parrot2:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x16e9d0
parrot2:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x400000c080
parrot4:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x400000c0c0

可以看到这几个变量的内存地址都不相同，说明发生了赋值。

map、slice和数组

slice，map和数组在初始化和按索引设置的时候也会创建副本:

package main
import "fmt"
type Bird struct {
Age  int
Name string
}
var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
func main() {
fmt.Printf("parrot1:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot1, &parrot1)
//slice
s := []Bird{parrot1}
s = append(s, parrot1)
parrot1.Age = 3
fmt.Printf("parrot2:		 %+v, 		内存地址：%p
", s[0], &(s[0]))
fmt.Printf("parrot3:		 %+v, 		内存地址：%p
", s[1], &(s[1]))
 
}

root@ubuntu:~/go_learn/example.com/hello# ./hello 
parrot1:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x16e9b0
parrot2:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000186150
parrot3:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000186168

package main
import "fmt"
type Bird struct {
Age  int
Name string
}
var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
func main() {
//map
m := make(map[int]Bird)
m[0] = parrot1
parrot1.Age = 4
fmt.Printf("parrot4:		 %+v
", m[0])
parrot1.Age = 5
parrot5 := m[0]
fmt.Printf("parrot5:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot5, &parrot5)
 
}

parrot4:                 {Age:1 Name:Blue}
parrot5:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x400000c060

package main
import "fmt"
type Bird struct {
    Age  int
    Name string
}
var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
func main() {
    //array
    a := [2]Bird{parrot1}
    parrot1.Age = 6
    fmt.Printf("parrot6:		 %+v, 		内存地址：%p
", a[0], &a[0])
    parrot1.Age = 1
    a[1] = parrot1
    parrot1.Age = 7
    fmt.Printf("parrot7:		 %+v, 		内存地址：%p
", a[1], &a[1])
     
}

root@ubuntu:~/go_learn/example.com/hello# ./hello 
parrot6:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000186150
parrot7:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000186168

package main
import "fmt"
type Bird struct {
    Age  int
    Name string
}
var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
func main() {
    fmt.Printf("parrot1:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot1, &parrot1)
    //slice
    s := []Bird{parrot1}
    s = append(s, parrot1)
    parrot1.Age = 3
    fmt.Printf("parrot2:		 %+v, 		内存地址：%p
", s[0], &(s[0]))
    fmt.Printf("parrot3:		 %+v, 		内存地址：%p
", s[1], &(s[1]))
    parrot1.Age = 1
    //map
    m := make(map[int]Bird)
    m[0] = parrot1
    parrot1.Age = 4
    fmt.Printf("parrot4:		 %+v
", m[0])
    parrot1.Age = 5
    parrot5 := m[0]
    fmt.Printf("parrot5:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot5, &parrot5)
    parrot1.Age = 1
    //array
    a := [2]Bird{parrot1}
    parrot1.Age = 6
    fmt.Printf("parrot6:		 %+v, 		内存地址：%p
", a[0], &a[0])
    parrot1.Age = 1
    a[1] = parrot1
    parrot1.Age = 7
    fmt.Printf("parrot7:		 %+v, 		内存地址：%p
", a[1], &a[1])
}

./hello 
parrot1:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x16e9b0
parrot2:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000186150
parrot3:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000186168
parrot4:                 {Age:1 Name:Blue}
parrot5:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x40001940c0
parrot6:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000186180
parrot7:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000186198

可以看到 slice/map/数组 的元素全是原始变量的副本， 副本。

for－range循环

for-range循环也是将元素的副本赋值给循环变量，所以变量得到的是集合元素的副本。

package main
import "fmt"
type Bird struct {
Age  int
Name string
}
var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
func main() {
fmt.Printf("parrot1:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot1, &parrot1)
//slice
s := []Bird{parrot1, parrot1, parrot1}
s[0].Age = 1
s[1].Age = 2
s[2].Age = 3
parrot1.Age = 4
for i, p := range s {
fmt.Printf("parrot%d:		 %+v, 		内存地址：%p
", (i + 2), p, &p)
}
}

root@ubuntu:~/go_learn/example.com/hello# ./hello 
parrot1:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x16e9b0
parrot2:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x400000c060
parrot3:                 {Age:2 Name:Blue},             内存地址：0x400000c060
parrot4:                 {Age:3 Name:Blue},             内存地址：0x400000c060

注意循环变量是重用的，所以你看到它们的地址是相同的。

package main
import "fmt"
type Bird struct {
    Age  int
    Name string
}
var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
func main() {
    fmt.Printf("parrot1:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot1, &parrot1)
    //map
    m := make(map[int]Bird)
    parrot1.Age = 1
    m[0] = parrot1
    parrot1.Age = 2
    m[1] = parrot1
    parrot1.Age = 3
    m[2] = parrot1
    parrot1.Age = 4
    for k, v := range m {
        fmt.Printf("parrot%d:		 %+v, 		内存地址：%p
", (k + 2), v, &v)
    }
}

parrot1:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x16e9b0
parrot2:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x400000c060
parrot3:                 {Age:2 Name:Blue},             内存地址：0x400000c060
parrot4:                 {Age:3 Name:Blue},             内存地址：0x400000c060

注意循环变量是重用的，所以你看到它们的地址是相同的。

package main
import "fmt"
type Bird struct {
Age  int
Name string
}
var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
func main() {
fmt.Printf("parrot1:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot1, &parrot1)
parrot1.Age = 4
//array
a := [...]Bird{parrot1, parrot1, parrot1}
a[0].Age = 1
a[1].Age = 2
a[2].Age = 3
parrot1.Age = 4
for i, p := range a {
fmt.Printf("parrot%d:		 %+v, 		内存地址：%p
", (i + 2), p, &p)
}
}

./hello 
parrot1:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x16e9b0
parrot2:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x4000194040
parrot3:                 {Age:2 Name:Blue},             内存地址：0x4000194040
parrot4:                 {Age:3 Name:Blue},             内存地址：0x4000194040

注意循环变量是重用的，所以你看到它们的地址是相同的。

channel

往channel中send对象的时候也会创建对象的副本:

package main
import "fmt"
type Bird struct {
    Age  int
    Name string
}
var parrot1 = Bird{Age: 1, Name: "Blue"}
func main() {
    ch := make(chan Bird, 3)
    fmt.Printf("parrot1:		 %+v, 		内存地址：%p
", parrot1, &parrot1)
    ch <- parrot1
    parrot1.Age = 2
    ch <- parrot1
    parrot1.Age = 3
    ch <- parrot1
    parrot1.Age = 4
    p := <-ch
    fmt.Printf("parrot%d:		 %+v, 		内存地址：%p
", 2, p, &p)
    p = <-ch
    fmt.Printf("parrot%d:		 %+v, 		内存地址：%p
", 3, p, &p)
    p = <-ch
    fmt.Printf("parrot%d:		 %+v, 		内存地址：%p
", 4, p, &p)
}

parrot1:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x16e9b0
parrot2:                 {Age:1 Name:Blue},             内存地址：0x400019e040
parrot3:                 {Age:2 Name:Blue},             内存地址：0x400019e040
parrot4:                 {Age:3 Name:Blue},             内存地址：0x400019e040

地址都一样

函数参数和返回值

将变量作为参数传递给函数和方法会发生副本的创建。
对于返回值，将返回值赋值给其它变量或者传递给其它的函数和方法，就会创建副本。

Method Receiver

因为方法(method)最终会产生一个receiver作为第一个参数的函数(参看规范)，所以就比较好理解method receiver的副本创建的规则了。
当receiver为T类型时，会发生创建副本，调用副本上的方法。
当receiver为*T类型时,只是会创建对象的指针，不创建对象的副本，方法内对receiver的改动会影响原始值。

不同类型的副本创建

bool,数值和指针

bool和数值类型一般不必考虑指针类型，原因在于这些对象很小，创建副本的开销可以忽略。只有你在想修改同一个变量的值的时候才考虑它们的指针。

指针类型就不用多说了，和数值类型类似。

数组

数组是值类型，赋值的时候会发生原始数组的复制，所以对于大的数组的参数传递和赋值，一定要慎重。

package main
import "fmt"
func main() {
    a1 := [3]int{1, 2, 3}
    fmt.Printf("a1:		 %+v, 		内存地址：%p
", a1, &a1)
    a2 := a1
    a1[0] = 4
    a1[1] = 5
    a1[2] = 6
    fmt.Printf("a2:		 %+v, 		内存地址：%p
", a2, &a2)
    fmt.Printf("a1:		 %+v, 		内存地址：%p
", a1, &a1)
}

a1:              [1 2 3],               内存地址：0x400012e000
a2:              [1 2 3],               内存地址：0x400012e060
a1:              [4 5 6],               内存地址：0x400012e000

对于[...]T和[...]*T的区别，我想你也应该清楚了，[...]*T创建的副本的元素时元数组元素指针的副本。

map、slice 和 channel

网上一般说， 这三种类型都是指向指针类型，指向一个底层的数据结构。
因此呢，在定义类型的时候就不必定义成*T了。

当然你可以这么认为，不过我认为这是不准确的，比如slice,其实你可以看成是SliceHeader对象，只不过它的数据Data是一个指针，所以它的副本的创建对性能的影响可以忽略。

字符串

string类型类似slice,它等价StringHeader。所以很多情况下会用｀unsafe.Pointer｀与[]byte类型进行更有效的转换，因为直接进行类型转换string([]byte)会发生数据的复制。

字符串比较特殊，它的值不能修改，任何想对字符串的值做修改都会生成新的字符串。

大部分情况下你不需要定义成*string。唯一的例外你需要 nil值的时候。我们知道，类型string的空值/缺省值为"",但是如果你需要nil，你就必须定义*string。举个例子，在对象序列化的时候""和nil表示的意义是不一样的，""表示字段存在，只不过字符串是空值，而nil表示字段不存在。

函数

函数也是一个指针类型，对函数对象的赋值只是又创建了一个对次函数对象的指针。

 
package main
import "fmt"
func main() {
    f1 := func(i int) {}
    fmt.Printf("f1:		 %+v, 		内存地址：%p
", f1, &f1)
    f2 := f1
    fmt.Printf("f2:		 %+v, 		内存地址：%p
", f2, &f2)
}
 

./hello
f1:              0x9c170,               内存地址：0x4000128018
f2:              0x9c170,               内存地址：0x4000128028

https://colobu.com/2017/01/05/-T-or-T-it-s-a-question/

https://colobu.com/2017/01/05/-T-or-T-it-s-a-question/