go语言切片做函数参数传递+append()函数扩容

go语言切片函数参数传递+append()函数扩容

给你二叉树的根节点 root 和一个整数目标和 targetSum ，找出所有 从根节点到叶子节点 路径总和等于给定目标和的路径。

二叉树递归go代码：

var ans [][]int
func pathSum(root *TreeNode, targetSum int) ( [][]int) {
    
    
	ans := make([][]int, 0) 
    path := []int{
    
    }
    dfs(root, targetSum,path)
    return ans
}
func dfs(node *TreeNode, left int,path []int) {
    
    
        if node == nil {
    
    
            return
        }
        left -= node.Val
        path = append(path, node.Val)
        if node.Left == nil && node.Right == nil && left == 0 {
    
    
            ans = append(ans, append([]int(nil), path...))//在二维切片中添加一维切片
            return
        }
        dfs(node.Left, left,path)
        dfs(node.Right, left,path)
}

我的疑惑由这道题的代码产生，可以看到在dfs递归函数中，使用了参数path切片作为变量，而学过Go的都知道切片slice是引用类型，那么在函数传递时是引用传递吗。
可以知道path记录的是目前遍历过的数据，而我的疑惑就是对切片path一直添加了数据，那么为什么作为参数传进path后，在下层递归函数中的修改不会影响到上层path，以下是我查阅许多资料的解释。

1.Go中切片的结构体

如图所示，切片结构体包含了三部分，第一部分是指向底层数组的指针，其次是切片的大小len和切片的容量cap。

2.切片的扩容机制

切片的容量(cap)表示切片可以使用的底层数组的最大长度。当切片的长度(len)超过了容量时，切片就会自动扩容，即分配一个更大的底层数组，并将原有的数据复制过去。这个过程是由append函数完成的，我们不需要手动操作。
根据Go语言源码中的注释，切片扩容的规则如下：

如果原始容量小于1024，则新容量是原始容量的2倍；
如果原始容量大于等于1024，则新容量是原始容量的1.25倍；
如果连续扩容5次，且没有触发上述两种情况，则新容量是原始容量的1.5倍；
如果分配失败，则触发内存溢出。

**切片在函数内部进行扩容或缩容操作时，会导致切片指向一个新的底层数组，此时在函数内部和外部就不再共享同一个底层数组了。**因此当追加超出原本容量时，再改变切片内容后，对原来的数组是没有影响的

3.Go中的append函数

如上图可以看到，如果进行append后，

1. 切片没有进行扩容，那么会直接添加或修改切片指向底层数组中后一位的值，故底层数组会受到改变；
2. 而如果进行扩容，则会导致切片指向一个新的底层数组，对原来的数组是没有影响的

4.Go函数传参只有值传递一种方式，传地址必须加上*——其实也是传地址变量的值

看过有些博客说Go中切片是传地址，但其实这是错误的，
Go官方文档声明：Go中函数传参只有传值，传地址必须加上*，这其实也是传地址变量的值

再回到切片作为函数参数的问题上，因为Go里面函数传参只有值传递一种方式，所以当切片作为参数时，其实也是切片的拷贝，但是在拷贝的切片中，其包含的指针成员变量的值是一样的，也就是说它们指向的底层数组数据源是一样，因此在调用函数内修改形参能影响实参。

通常，我们把在传值拷贝过程中，修改形参能直接修改实参的数据类型称为引用类型。
Go语言中所有的传参都是值传递（传值），都是一个副本，一个拷贝。

因为拷贝的内容有时候是非引用类型（int、string、struct等这些），这样就在函数中就无法修改原内容数据；有的是引用类型（指针、map、slice、chan等这些），这样就可以修改原内容数据。

这里要注意的是：引用类型和传引用是两个概念。

总结：

slice切片或者array数组作为函数参数传递的时候，本质是传值而不是传地址。因为slice依赖其底层的array，修改slice本质是修改array，而array又是有大小限制，当超过slice的容量，即数组越界的时候，需要通过动态规划的方式创建一个新的数组块。把原有的数据复制到新数组，这个新的array则为slice新的底层依赖。

传值的过程复制一个新的切片，这个切片也指向原始变量的底层数组。函数中无论是直接修改切片，还是append创建新的切片，都是基于共享切片底层数组的情况作为基础，最外面的原始切片是否改变，取决于函数内的操作和切片本身容量，是否修改了底层数组。

• 如果要修改切片的值，那么一定对底层数组做了修改，为影响到函数外的切片
• 如果是append操作，则要看切片是否扩容
  • 切片没有进行扩容，那么会直接添加或修改切片指向底层数组中后一位的值，故底层数组会受到改变，函数外切片改变；
  • 而如果进行扩容，则会导致切片指向一个新的底层数组，一切修改都对函数外的原切片无影响
    .

当然，如果为了修改原始变量，可以指定参数的类型为指针类型。传递的就是slice的内存地址。函数内的操作都是根据内存地址找到变量本身。

递归代码分析

func dfs(node *TreeNode, left int,path []int) {
    
    
        if node == nil {
    
    
            return
        }
        left -= node.Val
        path = append(path, node.Val)
        if node.Left == nil && node.Right == nil && left == 0 {
    
    
            ans = append(ans, append([]int(nil), path...))//在二维切片中添加一维切片
            return
        }
        dfs(node.Left, left,path)
        dfs(node.Right, left,path)
}

故在该递归函数dfs中，我们首先要知道，每次递归都是从左到右，递归完一条路径才会返回，故第一次递归时就会导致path达到叶子节点。且由path代表路径的定义，易知path的长度代表着当前遍历结点的深度。
在每一次传递的参数path都是传的切片值，而不是path的地址，故都是不同的切片值，只是指向的底层数组一样，且每次在函数内部进行append时，可能扩容，也可能不扩容

1. 如果append后导致path扩容，会导致切片指向一个新的底层数组，此时在函数内部path和外部path就不再共享同一个底层数组了，因此不会影响上层递归函数的path
2. 如果append后没有导致path扩容，那么会直接添加或修改切片指向底层数组中后一位的值；
   • 如果是第一次遍历到当前深度，那么就会在底层数组中添加值，那么直接添加，并判断当前结点有无子树，若没有子树则加入ans中
   • 如果已经遍历过当前深度，那么应该修改底层数组的切片后一位的值，这样确实会影响path的底层数组，但对所求的答案ans没有影响，因为修改之前的path路径已经在之前的递归中添加进了ans中；对之后的递归中的path也没有影响，因为之后的path在遍历到当前深度进行append时也会修改该深度的path值