按值传递 vs. 按指针传递

按值传递还是指针传递？

变量赋值有两种方式：按值传递、按"指针"传递(指针也常称为"引用")。不同的编程语言赋值的方式不一样，例如Python是按"指针"传递的，Go是按值传递的。

注意，"指针"加了引号，因为它不是真正的按指针拷贝，见下文分析。

参数传值其实也是变量赋值的过程，只不过参数是函数的本地变量而已。

按值传递的意思是每次赋值都拷贝内存中完整的数据结构对象，这时在内存中会保存两份内容完全相同，但地址不同的数据对象。

按"指针"传递的意思是每次赋值都只拷贝内存中数据结构对象的地址，这个地址占用一个机器字长(一个机器字长，在32位cpu上为32bit共4字节，64位则64bit共8字节)，当然有些数据结构除了指针还包括其它属性，这时可能会占用数个机器字长。总之，按"指针"传递时，由于只拷贝一份能表示数据对象的属性(比如地址)，拷贝的内容非常少，速度非常快。但必须注意，拷贝"指针"后，内存中只有一份数据对象，但将有两份完全相同的指向内存中数据对象的"指针"，无论是通过哪个"指针"去修改数据对象，都会影响另一个。

对于那些不支持操作指针的语言，通常会将按"指针"传递称为"浅拷贝(shallow copy)"，然后额外提供一个函数或工具实现按指传递，这称为"深拷贝(deep copy)"。

例如：

a=10
b=a

首先会在内存中划分一个格子用来创建数据对象10，然后将这个数据对象的地址保存到变量a中。

如果是按值拷贝的语言，则会在内存中拷贝一份数据对象10的副本，再将这个副本数据对象的地址保存到b中。

显然，a和b保存的地址是不一样的，内存中也有两份内容完全相同的数据对象10。所以，修改a的值时不会影响b的值，修改b的值时不会影响a。

如果是按"指针"拷贝的语言，则会直接拷贝a中的地址并保存到b中。

因为a和b的地址都一样，所以，修改a的值会影响b，修改b的值会影响a。

也许你已经发现了，按"指针"传递时，虽然a、b保存的地址相同，但如果a=11，a将指向新的数据对象，而b仍然指向10，即b=10，修改a并没有影响b。这是因为数值是不可变的，无法在原始的内存地址处修改，也就是无法将10替换成11，所以只要想修改这种不可变的对象就一定会创建新数据对象。对此，有两方面需要说明。

一方面，有些数据对象是可以在原始内存地址处直接进行替换修改的(例如python中的列表)。假设，某编程语言对数值也是可原处修改的，那么a=11将会在内存中将10替换成11，而不会新创建另一个数据对象11。

另一方面，上面的"按指针传递"并非是真正的按指针传递，而是按引用传递，或者说是按地址传递。这就是前文"按指针传递"中的"指针"都加上了引号的原因。

真正的指针是额外保存的，是占用空间的，和变量不同(变量保存了地址，在栈空间中)，它是保存在堆内存中的。对于支持指针操作的语言(如C、C++、Go等)，需要使用语法独立生成数据对象的指针，这类语言一般都能直接在原处修改数据对象。例如：

a=10
b=&a

其中b=&a表示生成a所指向(因为a保存了地址)数据对象的一个额外的指针，这个指针中保存了数据对象的地址，然后将这个指针赋值给b，这时b保存的是指针的地址，而不是数据对象的地址。

这时，修改a，或者修改b都会影响另一方，因为支持指针操作的语言一般都支持原处修改：

a=11
print(*b)  /* 输出11 */

其中*b表示解除指针的引用，也就是取得数据对象的内容。

再回到按"指针"传递的拷贝方式，虽然它不是真正的拷贝指针，而是拷贝地址，但对于那些支持原处修改的数据对象，它们达到的效果和真实的指针传递是一样的。例如，数组、python的列表。

# 以下为python代码：
L1=[1,2,3,4]
L2=L1
L2[0]=11
print(L1)   # 输出:[11,2,3,4]

可变对象的原处修改

支持指针操作的语言，通过指针修改数据时，是直接在原始地址块上修改为新数据的。例如:

func main() {
	a := 10
	println(a)
	println(&a)
	println("---------------")
	*(&a) = 20
	println(a)
	println(&a)
}

结果：

10
0xc042085f48
---------------
20
0xc042085f48

但是python中的可变对象（比如列表），虽然俗称"原处修改"，但并非真的原处修改，而是在堆内存中新创建一个数据对象，并将它作为可变对象的一部分，所以可变对象整体的地址没有改变，但内部元素的地址已经改变了，也就是旧的元素对象被回收。

>>> L=[222,333,444,555]
>>> id(L),id(L[1])
(44652184, 43798256)
>>> L[1]=3333
>>> id(L),id(L[1])
(44652184, 43798240)