为什么切片值有时会过时，但永远不会映射值？

Question

我发现切片映射函数和通道经常作为引用类型一起提到。然而，我注意到有些东西表现出非引用行为，就像它们会过时一样：

   var s []int
   //must update slice value
   s = append(s, ...) 

或

   //must use pointer if we want to expose the change
   func foo(s *[]int) error  
   //or change the function signature to return it like _append_
   func foo(s []int) (r slice, err error)

通常我是通过记住slice描述器实现的内部组件来理解这一点的：slice值可以被看作len、cap和数据指针的结构。

但是地图值永远不需要像

   m := make(map[string]int)
   ...
   // don't know how to express with insertion, but you know what i mean.
   m = delete(m, "well")  

为什么？映射值只是映射描述符的指针吗？如果是这样，为什么不这样做呢？

Answer 1

Slice是对连续内存块的薄如纸的包装，部分或全部重用该内容通常是有益的（避免复制数据）。地图没有这些特征。这是一个具有复杂行为的复杂数据结构，您不能重用它的存储（就像您对切片所做的那样）。

Answer 2

在Go中没有像C中那样的引用类型。在围棋中，一切都是按价值传递的。在Go中使用术语“reference type”时，它表示引用它们应该表示的数据的类型（通过指针）。

切片是由类型反映的小的、类似结构的数据结构。SliceHeader：

type SliceHeader struct {
        Data uintptr
        Len  int
        Cap  int
}

它包含一个指针，指向底层数组中切片的第一个元素（SliceHeader.Datafield）。该结构很小，作为值传递很有效，无需传递其地址（并取消引用以间接访问其任何字段）。切片的元素不存储在切片标头中，而是存储在标头内存区域之外的数组中。“修改”原始元素的“将”表示修改原始元素的“将”。

当您将（超过0）个元素附加到切片时，标头中的Len字段必须更改，因此使用附加元素描述切片的新切片必须与附加之前的切片不同，这就是为什么您需要指定内置append（）函数的返回值。（其他值也可能会更改，但Lensure必须更改。）

映射被实现为指向运行时的指针。hmap结构：

type hmap struct {
    // Note: the format of the hmap is also encoded in cmd/compile/internal/gc/reflect.go.
    // Make sure this stays in sync with the compiler's definition.
    count     int // # live cells == size of map.  Must be first (used by len() builtin)
    flags     uint8
    B         uint8  // log_2 of # of buckets (can hold up to loadFactor * 2^B items)
    noverflow uint16 // approximate number of overflow buckets; see incrnoverflow for details
    hash0     uint32 // hash seed

    buckets    unsafe.Pointer // array of 2^B Buckets. may be nil if count==0.
    oldbuckets unsafe.Pointer // previous bucket array of half the size, non-nil only when growing
    nevacuate  uintptr        // progress counter for evacuation (buckets less than this have been evacuated)

    extra *mapextra // optional fields
}

正如您所看到的，这是一个比切片头复杂得多的数据结构，而且要大得多，将其作为值传递是没有效率的。

从映射中添加/删除元素（键值对）存储在由该结构的字段引用的桶中，但是由于映射在引擎盖下作为指针处理，因此您不需要分配此类操作的结果。

为了完成，通道也被实现为指针，指向runtime包的hchan类型：

type hchan struct {
    qcount   uint           // total data in the queue
    dataqsiz uint           // size of the circular queue
    buf      unsafe.Pointer // points to an array of dataqsiz elements
    elemsize uint16
    closed   uint32
    elemtype *_type // element type
    sendx    uint   // send index
    recvx    uint   // receive index
    recvq    waitq  // list of recv waiters
    sendq    waitq  // list of send waiters

    // lock protects all fields in hchan, as well as several
    // fields in sudogs blocked on this channel.
    //
    // Do not change another G's status while holding this lock
    // (in particular, do not ready a G), as this can deadlock
    // with stack shrinking.
    lock mutex
}

这也是一个“fat”结构，处理方式类似于映射值。

见相关问题：

要在参数中使用的切片与贴图

使用值接收器追加到具有足够容量的片

golang切片是否按值传递？

Go中的“值语义”和“指针语义”是什么意思？