一个实验带你真正搞懂Go结构体方法指针和值的区别

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：

packagemainimport"fmt"typeFoostruct{valint}/***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(vint,callBystring){f.val=vfmt.Printf("InSetP():callby:%s\tval:%d\n",callBy,f.val)}func(fFoo)SetV(vint,callBystring){f.val=vfmt.Printf("InSetV():callby:%s\tval:%d\n",callBy,f.val)}funcmain(){f:=Foo{0}fmt.Printf("Inmain():val:%d\n",f.val)fmt.Println("=====================================")f.SetP(1,"main")fmt.Printf("Inmain():afterf.SetP(1):val:%d\n",f.val)fmt.Println("=====================================")f.SetV(2,"main")fmt.Printf("Inmain():afterf.SetV(2):val:%d\n",f.val)fmt.Println("=====================================")}

运行结果：

Inmain():val:0=====================================InSetP():callby:mainval:1Inmain():afterf.SetP(1):val:1=====================================InSetV():callby:mainval:2Inmain():afterf.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：PV、VP、VV、PP（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(vint,callBystring){f.SetV(v+1,callBy+"->SetPV")fmt.Printf("InSetPV():callby:%s\tval:%d\n",callBy,f.val)f.val=v}func(fFoo)SetVP(vint,callBystring){f.SetP(v+1,callBy+"->SetVP")fmt.Printf("InSetVP():callby:%s\tval:%d\n",callBy,f.val)f.val=v}func(f*Foo)SetPP(vint,callBystring){f.SetP(v+1,callBy+"->SetPP")fmt.Printf("InSetPP():callby:%s\tval:%d\n",callBy,f.val)f.val=v}func(fFoo)SetVV(vint,callBystring){f.SetV(v+1,callBy+"->SetVV")fmt.Printf("InSetVV():callby:%s\tval:%d\n",callBy,f.val)f.val=v}

然后在 main() 里加上：

funcmain(){f:=Foo{0}fmt.Printf("Inmain():val:%d\n",f.val)fmt.Println("=====================================")f.SetP(1,"main")fmt.Printf("Inmain():afterf.SetP(1):val:%d\n",f.val)fmt.Println("=====================================")f.SetV(2,"main")fmt.Printf("Inmain():afterf.SetV(2):val:%d\n",f.val)fmt.Println("=====================================")f.SetPV(3,"main")fmt.Printf("Inmain():afterf.SetPV(3):val:%d\n",f.val)fmt.Println("=====================================")f.SetVP(4,"main")fmt.Printf("Inmain():afterf.SetVP(4):val:%d\n",f.val)fmt.Println("=====================================")f.SetVV(5,"main")fmt.Printf("Inmain():afterf.SetVV(5):val:%d\n",f.val)fmt.Println("=====================================")f.SetPP(6,"main")fmt.Printf("Inmain():afterf.SetPP(6):val:%d\n",f.val)}

执行结果：

Inmain():val:0=====================================InSetP():callby:mainval:1Inmain():afterf.SetP(1):val:1=====================================InSetV():callby:mainval:2Inmain():afterf.SetV(2):val:1=====================================InSetV():callby:main->SetPVval:4InSetPV():callby:mainval:1Inmain():afterf.SetPV(3):val:3=====================================InSetP():callby:main->SetVPval:5InSetVP():callby:mainval:5Inmain():afterf.SetVP(4):val:3=====================================InSetV():callby:main->SetVVval:6InSetVV():callby:mainval:3Inmain():afterf.SetVV(5):val:3=====================================InSetP():callby:main->SetPPval:7InSetPP():callby:mainval:7Inmain():afterf.SetPP(6):val:6

列个表格：

方法main() 调用结束时 f.val 值第一层方法名/第二层方法结束时 f.val 值第二层方法名/方法结束时 f.val 值SetPV()3SetPV(3) / 1SetV(3+1) / 4SetVP()3SetVP(4) / 5SetP(4+1) / 5SetVV()3SetVV(5) / 3SetV(5+1) / 6SetPP()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(fFoo)SetVP(vint,callBystring){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("InSetVP():callby:%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(vint,callBystring){f.SetP(v+1,callBy+"->SetPP")//这里也是指针fmt.Printf("InSetPP():callby:%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(vint,callBystring){fmt.Printf("InSetP():&f=%p\t&f.val=%p\n",&f,&f.val)f.val=vfmt.Printf("InSetP():callby:%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(fFoo)SetVP(vint,callBystring){fmt.Printf("InSetVP():&f=%p\t&f.val=%p\n",&f,&f.val)f.SetP(v+1,callBy+"->SetVP")fmt.Printf("InSetVP():callby:%s\tval:%d\n",callBy,f.val)f.val=v}funcmain(){f:=Foo{0}fmt.Printf("Inmain():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）：

Inmain():val:0⚠️Inmain():&f=0x14000124008&f.val=0x14000124008====================================================InSetP():&f=0x14000126020&f.val=0x14000124008InSetP():callby:mainval:1Inmain():afterf.SetP(1):val:1====================================================InSetV():&f=0x14000124010&f.val=0x14000124010InSetV():callby:mainval:2Inmain():afterf.SetV(2):val:1====================================================InSetPV():&f=0x14000126028&f.val=0x14000124008InSetV():&f=0x14000124018&f.val=0x14000124018InSetV():callby:main->SetPVval:4InSetPV():callby:mainval:1Inmain():afterf.SetPV(3):val:3====================================================⚠️InSetVP():&f=0x14000124030&f.val=0x14000124030⚠️InSetP():&f=0x14000126030&f.val=0x14000124030InSetP():callby:main->SetVPval:5InSetVP():callby:mainval:5Inmain():afterf.SetVP(4):val:3====================================================InSetVV():&f=0x14000124038&f.val=0x14000124038InSetV():&f=0x14000124060&f.val=0x14000124060InSetV():callby:main->SetVVval:6InSetVV():callby:mainval:3Inmain():afterf.SetVV(5):val:3====================================================InSetPP():&f=0x14000126038&f.val=0x14000124008InSetP():&f=0x14000126040&f.val=0x14000124008InSetP():callby:main->SetPPval:7InSetPP():callby:mainval:7Inmain():afterf.SetPP(6):val:6

可以发现：

不管是 (f Foo) 还是 (f *Foo)，在方法内部，f 本身都是拷贝的

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

作者：Y!an