这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 1 天，记录一下在学习Go语言中遇到的slice传参的相关问题。
起因
在学习完函数和slice之后，我想把所学的知识实践一下，于是写出了下面的代码。代码很简单，想要实现的功能是向slice的末尾添加一个元素。可这段代码的运行结果却与期望不符。
func appendIntSlice(a []int) {
a = append(a, 123)
}
func main() {
a := make([]int, 1)
a[0] = 1
appendIntSlice(a)
fmt.Println(a)
}
// output
// [1]
思考
看到代码的输出，我陷入了思考。Slice 是引用类型，传递参数时其实是传递的指针，那为什么在函数内对 slice 进行修改后并没有影响到主函数的 slice 呢？
我猜想问题在 append 函数上。Slice 的底层是数组，在进行 append 时如果数组容量不够，则需要扩容，开辟一块新的内存空间，那么这块内存空间的地址跟之前的地址一定是不相同的，而在函数内是无法改变传入的 slice 的地址的。
为了验证这个猜想，我进行了以下实验：在初始化 slice 时就给出足够的容量，保证 append 时无需扩容，如果本次修改影响到了主函数中的 slice，结合之前的现象，就可以证明猜想是正确的。
实验代码及结果如下，输出结果显示猜想似乎并不正确。
func appendIntSlice(a []int) {
a = append(a, 123)
}
func main() {
a := make([]int, 1, 100) // 给出足够的容量，保证 append 时无需扩容
a[0] = 1
appendIntSlice(a)
fmt.Println(a)
}
// output
// [1]
查阅资料
我查阅相关资料，得知了 slice 的底层数据结构，这似乎就可以解释上面的现象了。
type slice struct {
array unsafe.Pointer
len int
cap int
}
当slice作为参数传递时，函数中会创建 slice 的副本，副本同样包含 array、len、cap 三个成员，而修改副本中的 len 和 cap，对原 slice 是没有任何影响的。因此，就算是在不改变 array 地址的情况下添加了一个元素，原slice的 len 还是不变的，这就给人带来了原 slice 没有改变的错觉。
于是我改进了上面的实验，代码及结果如下。可以看到原 slice 的底层数组已经发生了改变，但由于 len 并没有改变，slice 也就不会感知到新的元素。
func appendIntSlice(a []int) {
a = append(a, 123)
}
func main() {
s := [2]int{0} // 初始化 slice 底层数组，保证 append 时不会扩容
a := s[0:1]
appendIntSlice(a)
fmt.Printf("%v, len=%d\n", a, len(a))
fmt.Println(s)
}
// output
// [0], len=1
// [0 123]
总结
- Slice 类型是一个包含 array、len、cap 三个成员的结构体，其中 array 是一个指针，指向底层数组；
- 当 slice 作为函数参数传递时，函数中会创建一个 slice 的副本，包含 array、len、cap 三个成员，修改副本的 len 和 cap 不会影响到原 slice；
- 如果副本由于扩容等原因重新分配了底层数组的内存地址，即 array 指针发生改变，不会影响原 slice。
功能实现
综上，要实现最开始的功能，则需要向函数中传递一个 slice 的指针，代码以及结果如下。
func appendIntSlice(a *[]int) {
*a = append(*a, 123)
}
func main() {
a := make([]int, 1)
a[0] = 1
appendIntSlice(&a)
fmt.Println(a)
}
// output
// [1 123]
