面试题：Go实参到形参传递的性能考量

Question

假设你有一个大型的结构体，在Go语言函数调用时将其作为参数传递。从性能角度分析，使用值传递和使用指针传递这个结构体各有什么优缺点？如果结构体中有一个字段是大切片，在传递时又该如何选择传递方式以优化性能？

Answer 1

值传递

• 优点：
  • 代码更清晰直观，因为函数接收的是结构体的副本，对副本的操作不会影响原结构体，在一定程度上增强了程序的可维护性和安全性。
  • 无需担心空指针异常，因为传递的是值，而不是指针。
• 缺点：
  • 性能开销大，当结构体较大时，会占用较多内存空间来复制结构体，传递和复制的过程也会消耗时间，尤其是在频繁调用函数的场景下，性能影响更为明显。

指针传递

• 优点：
  • 性能好，因为传递的只是一个指针（在64位系统上通常是8字节），相比传递整个大型结构体，内存占用和传递时间都大大减少，在处理大型结构体时效率更高。
  • 可以在函数内部修改原结构体的值，适用于需要对传入的结构体进行修改的场景。
• 缺点：
  • 增加了代码的复杂性，需要注意指针的合法性，例如避免空指针引用，否则可能导致程序崩溃。
  • 由于函数可以修改原结构体，可能会带来一些不可预期的副作用，降低了代码的可维护性和可预测性。

结构体中有大切片的情况

应选择指针传递。因为切片本身虽然是一个轻量级的数据结构（包含指向底层数组的指针、长度和容量），但它所指向的底层数组可能非常大。如果使用值传递结构体，会复制整个切片（包括底层数组的指针、长度和容量），即使切片本身复制开销不大，但底层大数组可能占用大量内存，复制开销巨大。而使用指针传递结构体，就避免了大数组的复制，只传递一个指针，能显著提升性能。