面试题：Go语言中指针如何传递结构体并说明对内存管理的影响

Question

在Go语言中，定义一个包含多个字段的结构体。编写一个函数，该函数接收结构体指针作为参数，并在函数内部修改结构体的字段值。阐述这种通过指针传递结构体的方式，相较于传递结构体值，对内存管理有哪些不同影响。

Answer 1

代码实现

package main

import "fmt"

// 定义结构体
type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

// 定义修改结构体字段的函数
func modifyPerson(p *Person) {
    p.Name = "New Name"
    p.Age = 30
}

你可以这样调用这个函数：

func main() {
    person := Person{Name: "Original Name", Age: 25}
    modifyPerson(&person)
    fmt.Printf("Name: %s, Age: %d\n", person.Name, person.Age)
}

内存管理影响

1. 传递结构体值：
   • 当传递结构体值时，会在函数调用栈中创建结构体的一个副本。如果结构体较大，包含很多字段或者嵌套了较大的结构体，这会占用较多的栈空间，因为整个结构体的内容都被复制了一份。
   • 函数内部对副本的修改不会影响原结构体，所以如果需要将修改结果反映到原结构体，需要返回修改后的副本并重新赋值给原变量。这在一定程度上增加了代码的复杂性。
2. 传递结构体指针：
   • 传递结构体指针时，在函数调用栈中只需要传递指针本身，通常指针的大小是固定的（比如在64位系统上是8字节），无论结构体实际大小如何，这样可以节省栈空间，特别是对于大结构体。
   • 函数内部通过指针直接修改原结构体的内容，不需要返回修改后的结果，使得代码逻辑更简洁。同时，由于多个函数可以通过同一个指针操作同一个结构体，可能会带来数据竞争的问题，在并发编程中需要特别注意使用锁等机制来保证数据的一致性。