golang中的值传递与引用传递，如何理解结构体的方法？为什么 T 和 *T 有不同的方法集？

先从一个例子说起

go 复制代码

type Counter struct {
	count int
}

func (c Counter) Inc() {
	c.count++
}

func test1() {
	c := Counter{}

	do := func() {
		for i := 0; i < 10; i++ {
			c.count++
		}
		fmt.Println("done")
	}

	go do()
	go do()
	time.Sleep(3 * time.Second)
	fmt.Println(c.count)
}

func test2() {
	c := Counter{}
	do := func() {
		for i := 0; i < 10; i++ {
			c.Inc()
		}
		fmt.Println("done")
	}

	go do()
	go do()
	time.Sleep(3 * time.Second)
	fmt.Println(c.count)
}

结果：test1() 打印20，test2() 打印0

现在焦点放在 test2() 上。

有人说，Inc() 方法的定义应该使用结构体指针，是的，答案的确如此，但是这底层的原因是什么呢？

对于普通的函数，我们很容易就知道是否需要传入指针，比如

go 复制代码

func f1(obj *Counter)
func f2(obj Counter)

实际上，我们将结构体的方法做个反射就会发现

go 复制代码

type Counter struct {
	count int
}

func (c Counter) Inc() {
	c.count++
}

func test3() {
	c := Counter{}
	reflectValue := reflect.TypeOf(c)
	fmt.Println(reflectValue.Method(0).Type)
}

打印：func(main.Counter)

或者

go 复制代码

type Counter struct {
	count int
}

func (c *Counter) Inc() {
	c.count++
}

func test3() {
	c := &Counter{}
	reflectValue := reflect.TypeOf(c)
	fmt.Println(reflectValue.Method(0).Type)
}

打印：func(*main.Counter)

所以在调用结构体的方法时，c.Inc()，实际上是Inc(c)，这样一来，我们就很容易知道该使用Counter还是*Counter来定义Inc()。

还是最开始的代码，没有做修改，我们在Inc中打印c的地址

go 复制代码

func (c Counter) Inc() {
	fmt.Printf("%p\n", &c)
	c.count++
}

执行test2，打印如下

bash 复制代码

0xc0000a6058
0xc0000a60a0
0xc0000a60a8
0xc0000a60b0
0xc0000a60b8
0xc0000a60c0
0xc0000a60c8
0xc0000a60d0
0xc0000a60d8
0xc0000a60e0
0xc00001c050
done
0xc000102000
0xc0000a60e8
0xc0000a6100
0xc0000a6108
0xc0000a6110
0xc0000a6118
0xc0000a6120
0xc0000a6128
0xc0000a6130
done
0

可见每一次执行Inc，c的地址都不一样，这是因为do函数中的c只是外面的c的一个拷贝。

修改后的代码

go 复制代码

func (c *Counter) Inc() {
	fmt.Printf("%p\n", c)
	c.count++
}

bash 复制代码

0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
0xc0000a6058
done
done
20

将 test2() 中的c := &Counter{}改成c := &Counter{}，打印信息依旧正确，这是因为golang的语法特性（下面会说到）。

如果将count int换成map或者slice就是另外的情况了，因为这两个类型本身就是引用类型，你不需要显示的声明*，它们就是以引用来工作的。

当函数参数比较大时，使用指针类型可以避免数据拷贝，提升效率。但是使用指针需要注意连贯性，也就是说后续都应该使用指针，否则这个变量就是混乱的。

在Go的 FAQ 中也有关于这一话题的阐述。

为什么 T 和 *T 有不同的方法集？

Go 规范中规定，一个类型T的方法集由所有接收者类型为T的方法组成，而对应指针类型*T的方法集由所有接收者为*T和T的方法组成。也就是说*T的方法集包含T的方法集，反之则不成立。

出现这种区别的原因是，如果接口值包含一个指针*T，则方法调用可以通过取消引用该指针来获取值，但是如果接口值包含一个值T，则方法调用没有安全的方法来获取指针（这样做会允许方法修改接口内值的内容，而这是语言规范所不允许的）

即使在编译器可以获取值的地址并将其传递给方法的情况下，如果该方法修改了该值，则调用者所做的更改将会丢失。

例如，如果以下代码有效：

go 复制代码

var buf bytes.Buffer
io.Copy(buf, os.Stdin)

它会将标准输入复制到的buf的副本中，而不是复制到buf上。这几乎从来不是期望的行为，因此是语言所不允许的。

这种写法会提示错误cannot use buf (variable of type bytes.Buffer) as io.Writer value in argument to io.Copy: bytes.Buffer does not implement io.Writer (method Write has pointer receiver)

实际上是*bytes.Buffer实现了io.Writer ，而不是bytes.Buffer

go 复制代码

func (b *bytes.Buffer) Write(p []byte) (n int, err error)

概括就是，*T的方法大都带有修改数据的需要，应该谨慎一些，所以不该对T类型可见。

所以应该改成

go 复制代码

var buf *bytes.Buffer
io.Copy(buf, os.Stdin)

参考

Beware of copying mutexes in Go
Should I define methods on values or pointers?
Why do T and *T have different method sets?