C和Go为何约定传递指针修改变量而非返回新变量，二者有何性能差异？

两种编码模式的性能与使用限制对比 #

C和Go默认都是值传递语义，参数、返回值都会默认做内存拷贝，这是两种模式并存的核心前提，两者的优劣场景差异非常明确：

直接返回值模式 #

性能优势

• 小尺寸值（比如示例中的int、单基础类型、小于16字节的小结构体）场景下性能最优：这类值会被编译器优化到寄存器中传递，不需要额外内存寻址，也没有指针相关的额外开销。Go场景下还不会触发变量逃逸到堆，不会增加GC压力。
• 没有多余的初始化步骤：不需要提前声明变量再传地址，直接接收返回值赋值即可，代码更简洁。

使用限制

• 大尺寸对象场景下开销陡增：如果返回的是几百字节以上的结构体、数组，全量内存拷贝的开销会远大于指针传递，C场景下栈拷贝开销很高，Go场景下甚至可能触发栈扩容，进一步拖慢性能。
• C语言原生不支持多返回值，如果需要同时返回多个结果，用返回值模式实现非常麻烦。
• 无法修改调用方已存在的变量的局部字段：如果只需要改已有对象的某一个属性，返回值模式只能替换整个对象，开销更高。

指针传参修改模式 #

性能优势

• 大尺寸对象场景下性能提升显著：64位系统下指针只有8字节，不管指向的对象多大，传参都只需要拷贝这8字节，完全避免了大对象的全量拷贝开销。
• 支持局部修改：不需要操作完整对象，只修改需要变更的字段即可，进一步降低计算开销。
• C语言下可以同时返回状态码和修改结果：比如标准库的scanf、fread等函数都是这个模式，返回执行成功/失败状态的同时修改传入的变量，是非常通用的实现方案。

使用限制

• 小对象场景下性能反而更差：需要额外做内存寻址，Go场景下大概率会触发变量逃逸到堆，增加GC负担，反而不如寄存器传返回值快。
• 内存安全风险更高：C语言下传入空指针、野指针会直接触发段错误，Go语言下传入空指针也会触发panic，需要额外做参数校验。
• 可读性差：调用方无法直接从函数签名区分输入参数和输出参数，维护成本比返回值模式高。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andreas Garvik