Go中获取庞大结构体切片元素地址是否会触发复制？

问题背景 #

假设Go 1.18程序中存在一个相当庞大的struct，其复制成本较高：

type MyStruct struct {
    P string
    // 大量其他属性
}

现在定义一个函数，接收该类型元素的切片作为入参，用于更新每个切片元素的属性：

func myFunc(sl []MyStruct) {
    for i := range sl {
        p := &sl[i]       // <-- 此处
        p.P = "bar"
        // 其他属性修改操作
    }
}

疑问点：在标记处，Go编译器是会将切片元素临时复制到循环作用域中，还是直接原地获取切片元素的地址？我们的目标是避免复制整个切片元素。

结论与解释 #

直接说结论：这里是原地获取切片元素的地址，不会发生整个MyStruct元素的复制，完全符合你避免复制的目标。

底层原理 #

切片在Go里本质是个包含底层数组指针的结构体，sl[i]直接对应底层数组里索引为i的元素。当你写&sl[i]时，编译器会直接计算该元素在底层数组里的内存地址并返回，根本不会先把元素复制到循环临时变量再取地址。

对比下另一种容易混淆的循环写法：

for _, v := range sl {
    // 这里的v是切片元素的副本，&v取的是副本的地址，修改v不会影响原切片元素
}

这种写法才会把每个元素完整复制到循环变量v中，而你用的for i := range sl索引遍历方式，是直接通过索引访问底层数组的元素，全程没有复制开销。

验证示例 #

可以通过打印地址的方式直观验证：

package main

import "fmt"

type MyStruct struct {
    P string
}

func myFunc(sl []MyStruct) {
    fmt.Println("切片遍历的元素地址：")
    for i := range sl {
        p := &sl[i]
        fmt.Printf("sl[%d] 地址：%p\n", i, p)
        p.P = "bar"
    }
}

func main() {
    arr := [3]MyStruct{{"foo"}, {"foo"}, {"foo"}}
    sl := arr[:]
    
    fmt.Println("原数组元素地址：")
    for i := range arr {
        fmt.Printf("arr[%d] 地址：%p\n", i, &arr[i])
    }
    
    myFunc(sl)
    fmt.Println("修改后原数组内容：", arr)
}

运行后会看到：sl[i]的地址和原数组arr[i]的地址完全一致，说明是直接操作底层数组的元素，没有复制；同时原数组的元素也被成功修改，进一步证明了操作的是原地元素。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者A. Gille