一文详解Go语言中方法的指针接收者与值接收者
作者：tekin
基本概念
值接收者
值接收者在方法调用时，会复制一份接收者的值。这意味着在方法内部对接收者的修改不会影响到原始值。值接收者的方法定义语法如下：
func (t Type) MethodName(parameters) returnType {
// 方法体
}
其中，t 是接收者的实例，Type 是接收者的类型。
指针接收者
指针接收者在方法调用时，传递的是接收者的地址。因此，在方法内部对接收者的修改会影响到原始值。指针接收者的方法定义语法如下：
func (t *Type) MethodName(parameters) returnType {
// 方法体
}
这里的 t 是指向接收者实例的指针。
代码示例
值接收者示例
package main
import "fmt"
// Rectangle 定义一个矩形结构体
type Rectangle struct {
width float64
height float64
}
// Area 使用值接收者计算矩形面积
func (r Rectangle) Area() float64 {
return r.width * r.height
}
// SetWidth 使用值接收者尝试修改矩形宽度
func (r Rectangle) SetWidth(width float64) {
r.width = width
}
func main() {
rect := Rectangle{width: 10, height: 5}
fmt.Println("原始矩形面积:", rect.Area())
rect.SetWidth(20)
fmt.Println("尝试修改宽度后矩形面积:", rect.Area())
}
在上述代码中，Area 方法使用值接收者计算矩形面积，SetWidth 方法使用值接收者尝试修改矩形宽度。但由于是值接收者，SetWidth 方法内部的修改不会影响到原始的 rect 实例。
指针接收者示例
package main
import "fmt"
// Rectangle 定义一个矩形结构体
type Rectangle struct {
width float64
height float64
}
// Area 使用值接收者计算矩形面积
func (r Rectangle) Area() float64 {
return r.width * r.height
}
// SetWidth 使用指针接收者修改矩形宽度
func (r *Rectangle) SetWidth(width float64) {
r.width = width
}
func main() {
rect := Rectangle{width: 10, height: 5}
fmt.Println("原始矩形面积:", rect.Area())
(&rect).SetWidth(20)
fmt.Println("使用指针接收者修改宽度后矩形面积:", rect.Area())
}
这里的 SetWidth 方法使用指针接收者，对 rect 实例的修改会反映到原始值上。
选择指针接收者还是值接收者
需要修改接收者时
如果方法需要修改接收者的状态，必须使用指针接收者。例如，在一个银行账户结构体中，取款和存款操作会改变账户的余额，就应该使用指针接收者。
package main
import "fmt"
// Account 定义银行账户结构体
type Account struct {
balance float64
}
// Deposit 使用指针接收者进行存款操作
func (a *Account) Deposit(amount float64) {
a.balance += amount
}
// Withdraw 使用指针接收者进行取款操作
func (a *Account) Withdraw(amount float64) {
if a.balance >= amount {
a.balance -= amount
} else {
fmt.Println("余额不足")
}
}
// Balance 使用值接收者获取账户余额
func (a Account) Balance() float64 {
return a.balance
}
func main() {
account := Account{balance: 1000}
fmt.Println("初始余额:", account.Balance())
account.Deposit(500)
fmt.Println("存款后余额:", account.Balance())
account.Withdraw(200)
fmt.Println("取款后余额:", account.Balance())
}
接收者是大结构体时
如果接收者是一个大结构体，使用值接收者会导致大量的数据复制，影响性能。此时应该使用指针接收者，避免复制带来的开销。
一致性考虑
如果一个类型的某些方法使用了指针接收者，为了保持一致性，其他方法也应该使用指针接收者。
项目场景中的应用
图形绘制系统
在图形绘制系统中，图形对象（如矩形、圆形等）可能需要进行移动、缩放等操作，这些操作会改变图形对象的状态，因此应该使用指针接收者。而一些计算图形属性（如面积、周长）的方法可以使用值接收者。
package main
import "fmt"
// Circle 定义圆形结构体
type Circle struct {
x float64
y float64
radius float64
}
// Area 使用值接收者计算圆形面积
func (c Circle) Area() float64 {
return 3.14 * c.radius * c.radius
}
// Move 使用指针接收者移动圆形位置
func (c *Circle) Move(dx, dy float64) {
c.x += dx
c.y += dy
}
func main() {
circle := Circle{x: 0, y: 0, radius: 5}
fmt.Println("原始圆形面积:", circle.Area())
circle.Move(10, 20)
fmt.Printf("移动后圆形位置: (%f, %f)\n", circle.x, circle.y)
}
缓存系统
在缓存系统中，缓存对象可能需要进行更新、删除等操作，这些操作会改变缓存对象的状态，应该使用指针接收者。而获取缓存值的方法可以使用值接收者。
package main
import "fmt"
// Cache 定义缓存结构体
type Cache struct {
data map[string]interface{}
}
// NewCache 创建一个新的缓存实例
func NewCache() *Cache {
return &Cache{
data: make(map[string]interface{}),
}
}
// Set 使用指针接收者设置缓存值
func (c *Cache) Set(key string, value interface{}) {
c.data[key] = value
}
// Get 使用值接收者获取缓存值
func (c Cache) Get(key string) (interface{}, bool) {
val, exists := c.data[key]
return val, exists
}
func main() {
cache := NewCache()
cache.Set("key1", "value1")
val, exists := cache.Get("key1")
if exists {
fmt.Println("缓存值:", val)
} else {
fmt.Println("缓存中不存在该键")
}
}
总结
Go 语言中的指针接收者和值接收者各有其特点和适用场景。值接收者适用于不需要修改接收者状态、接收者较小的情况；指针接收者适用于需要修改接收者状态、接收者较大的情况。在实际项目中，需要根据具体需求和性能考虑来选择合适的接收者类型。同时，为了保持代码的一致性，一个类型的方法尽量统一使用指针接收者或值接收者。通过合理运用指针接收者和值接收者，开发者可以编写出高效、正确的 Go 代码。
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