众所周知,Go struct 定义方法时使用指针还是值的区别就是在方法内修改属性值时,用值定义的方法所做的修改只限于方法内,而指针则没有这个局限。

文章如果到这里就结束了,那么就很平平无奇了,于是我打算带大家去做个无聊但是值得思考的实验。

在开始之前,先写段简单的代码跑一下前面说到的东西,顺便让大家熟悉一下接下来实验代码的一些编码规则,哦对了,以下代码写于 2021.08,Go 版本是 1.16.5,如果你看到这篇文章的时候 Go 已经更新了很多个版本了,可能就不适用了。废话不多说,上代码:

package main

import "fmt"

type Foo struct {
    val int
}

/**
 *  在这里,我定义了两个 Set 方法,一个 P 结尾,一个 V 结尾,聪明的你肯定很快就反应过来了:
 *  P 即 Pointer,V 即 Value
 *
 * 另外我在这里加了个 callBy,方便追踪调用链
 */
func (f *Foo) SetP(v int, callBy string) {
    f.val = v
    fmt.Printf("In SetP():  call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
}

func (f Foo) SetV(v int, callBy string) {
    f.val = v
    fmt.Printf("In SetV():  call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
}


func main() {
    f := Foo{0}
    fmt.Printf("In main():                      val:%d\n", f.val)
    fmt.Println("=====================================")

    f.SetP(1, "main")
    fmt.Printf("In main(): after f.SetP(1):     val:%d\n", f.val)
    fmt.Println("=====================================")

    f.SetV(2, "main")
    fmt.Printf("In main(): after f.SetV(2):     val:%d\n", f.val)
    fmt.Println("=====================================")
}

运行结果:

In main():                      val:0
=====================================
In SetP():  call by:main        val:1
In main(): after f.SetP(1):     val:1
=====================================
In SetV():  call by:main        val:2
In main(): after f.SetV(2):     val:1

如我们预期,通过值定义的方法内对属性的修改并不会把影响带到外部。

接下来,开始我们的实验

假如方法套娃,会发生什么?

在我们日常开发时,经常会遇到方法里调用另一个方法,那假如被调用的方法里修改了属性,会发生什么呢?

套娃会有四种情况:PVVPVVPP实际情况可能还会出现更多层的套娃,但是这里我们只需要弄懂一层的,剩下可以按照数学归纳法去理解。),往代码中加四个 Set 方法:

func (f *Foo) SetPV(v int, callBy string) {
    f.SetV(v+1, callBy+"->SetPV")
    fmt.Printf("In SetPV(): call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
    f.val = v
}

func (f Foo) SetVP(v int, callBy string) {
    f.SetP(v+1, callBy+"->SetVP")
    fmt.Printf("In SetVP(): call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
    f.val = v
}

func (f *Foo) SetPP(v int, callBy string) {
    f.SetP(v+1, callBy+"->SetPP")
    fmt.Printf("In SetPP(): call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
    f.val = v
}

func (f Foo) SetVV(v int, callBy string) {
    f.SetV(v+1, callBy+"->SetVV")
    fmt.Printf("In SetVV(): call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
    f.val = v
}

然后在 main() 里加上:

func main() {
    f := Foo{0}
    fmt.Printf("In main():                      val:%d\n", f.val)
    fmt.Println("=====================================")

    f.SetP(1, "main")
    fmt.Printf("In main(): after f.SetP(1):     val:%d\n", f.val)
    fmt.Println("=====================================")

    f.SetV(2, "main")
    fmt.Printf("In main(): after f.SetV(2):     val:%d\n", f.val)
    fmt.Println("=====================================")

    f.SetPV(3, "main")
    fmt.Printf("In main(): after f.SetPV(3):    val:%d\n", f.val)
    fmt.Println("=====================================")

    f.SetVP(4, "main")
    fmt.Printf("In main(): after f.SetVP(4):    val:%d\n", f.val)
    fmt.Println("=====================================")

    f.SetVV(5, "main")
    fmt.Printf("In main(): after f.SetVV(5):    val:%d\n", f.val)
    fmt.Println("=====================================")

    f.SetPP(6, "main")
    fmt.Printf("In main(): after f.SetPP(6):    val:%d\n", f.val)
}

执行结果:

In main():                      val:0
=====================================
In SetP():  call by:main        val:1
In main(): after f.SetP(1):     val:1
=====================================
In SetV():  call by:main        val:2
In main(): after f.SetV(2):     val:1
=====================================
In SetV():  call by:main->SetPV val:4
In SetPV(): call by:main        val:1
In main(): after f.SetPV(3):    val:3
=====================================
In SetP():  call by:main->SetVP val:5
In SetVP(): call by:main        val:5
In main(): after f.SetVP(4):    val:3
=====================================
In SetV():  call by:main->SetVV val:6
In SetVV(): call by:main        val:3
In main(): after f.SetVV(5):    val:3
=====================================
In SetP():  call by:main->SetPP val:7
In SetPP(): call by:main        val:7
In main(): after f.SetPP(6):    val:6

列个表格:

方法main() 调用结束时 f.val第一层方法名/第二层方法结束时 f.val第二层方法名/方法结束时 f.val
SetPV()3SetPV(3) / 1SetV(3+1) / 4
SetVP()3SetVP(4) / 5SetP(4+1) / 5
SetVV()3SetVV(5) / 3SetV(5+1) / 6
SetPP()6SetPP(6) / 7SetP(6+1) / 7

得出结论:只有整个调用链路都是用指针定义的方法,对属性做的修改才会保留,否则只会在方法内有效,符合最开始说的规则。

到这里你可能以为文章就要结束了,但是并没有,我们重点关注一下 SetVP()

func (f Foo) SetVP(v int, callBy string) {
    f.SetP(v+1, callBy+"->SetVP") // 看这里,这里可是指针喔,为什么它修改的值,也仅限于 SetVP() 内呢
    fmt.Printf("In SetVP(): call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
    f.val = v
}

把长得很像的 SetPP() 修改一下:

func (f *Foo) SetPP(v int, callBy string) {
    f.SetP(v+1, callBy+"->SetPP") // 这里也是指针
    fmt.Printf("In SetPP(): call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
    // f.val = v /* 注释掉了这一行 */
}

执行它之后,它修改的值却不仅仅是在 SetPP() 内部!难道 (f Foo) 会导致内部的 (f *Foo) 方法也拷贝了一份?

把指针打印出来确认一下!

func (f *Foo) SetP(v int, callBy string) {
    fmt.Printf("In SetP():  &f=%p\t&f.val=%p\n", &f, &f.val)
    f.val = v
    fmt.Printf("In SetP():  call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
}

// ... 省略其他方法的修改,都是一样的,只是换个名字而已

func (f Foo) SetVP(v int, callBy string) {
    fmt.Printf("In SetVP(): &f=%p\t&f.val=%p\n", &f, &f.val)
    f.SetP(v+1, callBy+"->SetVP")
    fmt.Printf("In SetVP(): call by:%s\tval:%d\n", callBy, f.val)
    f.val = v
}

func main() {
    f := Foo{0}
    fmt.Printf("In main():                      val:%d\n", f.val)
    // ... 省略其他没有修改的地方
}

看看运行结果(我标记了需要重点关注的那三行):

In main():                      val:0
⚠️ In main(): &f=0x14000124008     &f.val=0x14000124008
====================================================
In SetP():  &f=0x14000126020    &f.val=0x14000124008
In SetP():  call by:main        val:1
In main(): after f.SetP(1):     val:1
====================================================
In SetV():  &f=0x14000124010    &f.val=0x14000124010
In SetV():  call by:main        val:2
In main(): after f.SetV(2):     val:1
====================================================
In SetPV(): &f=0x14000126028    &f.val=0x14000124008
In SetV():  &f=0x14000124018    &f.val=0x14000124018
In SetV():  call by:main->SetPV val:4
In SetPV(): call by:main        val:1
In main(): after f.SetPV(3):    val:3
====================================================
⚠️ In SetVP(): &f=0x14000124030    &f.val=0x14000124030
⚠️ In SetP():  &f=0x14000126030    &f.val=0x14000124030
In SetP():  call by:main->SetVP val:5
In SetVP(): call by:main        val:5
In main(): after f.SetVP(4):    val:3
====================================================
In SetVV(): &f=0x14000124038    &f.val=0x14000124038
In SetV():  &f=0x14000124060    &f.val=0x14000124060
In SetV():  call by:main->SetVV val:6
In SetVV(): call by:main        val:3
In main(): after f.SetVV(5):    val:3
====================================================
In SetPP(): &f=0x14000126038    &f.val=0x14000124008
In SetP():  &f=0x14000126040    &f.val=0x14000124008
In SetP():  call by:main->SetPP val:7
In SetPP(): call by:main        val:7
In main(): after f.SetPP(6):    val:6

可以发现:

  1. 不管是 (f Foo) 还是 (f *Foo),在方法内部,f 本身都是拷贝的
  2. 属性地址
    2.1. 如果是指针方法,则属性地址继承于调用方
    2.2. 如果是值方法,则属性地址是新开辟的空间地址

至于说套娃调用多了会不会导致内存飙升,这里就不展开讨论了,有兴趣的可以去自己查阅资料或者看看 Go 本身的底层实现。

总结

在这篇文章终于结束之前,总结一下这个无聊的实验对我们的实际开发有哪些有意义的提示:

  • 如果某个方法你需要对属性做临时修改(比如当前方法需要调用其他方法,而目标方法会读取属性值且你不被允许修改目标方法),那么你应该将这个方法定义为值传递的
  • 如果你某个方法定义为值传递的了,那么切记,你在这个方法内直接或者套娃所做的一切修改都不会不会向上传递(作用到调用者那里),但是它会向下传递

标签: golang

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