在接觸Go這么語(yǔ)言，可能你經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到這樣一句話(huà)。對(duì)于字符串不能修改，可能你很納悶，日常開(kāi)發(fā)中我們對(duì)字符串進(jìn)行修改也是很正常的，為什么又說(shuō)Go中的字符串不能進(jìn)行修改呢？

本文就來(lái)通過(guò)實(shí)際案例給大家演示，為什么Go中的字符串不能進(jìn)行修改。

在演示這個(gè)問(wèn)題之前，我們先對(duì)字符串類(lèi)型的基礎(chǔ)知識(shí)做個(gè)大致的演示，這樣便于大家對(duì)問(wèn)題的進(jìn)一步了解。

字符串定義

字符串是一種用來(lái)表示字符的數(shù)據(jù)類(lèi)型。在使用時(shí)，使用" "將字符內(nèi)容包含起來(lái)。例如下面的形式：

package main

import "fmt"

func main() {
    var str string = "Hello World!"
}

在Go中，字符串通常有三種定義方式：

// 第一種(全量定義)
var 變量名稱(chēng) string = "字符串內(nèi)容"
// 類(lèi)型推導(dǎo)
var 變量名稱(chēng) = "字符串內(nèi)容"
// 短標(biāo)記(只適用于局部變量)
變量名稱(chēng) := "字符串內(nèi)容"

字符串的定義，其實(shí)也可以通過(guò)字節(jié)的方式。這里羅列的方式是最為常見(jiàn)的方式。

字符串的組成

Go中的字符串符合Unicode^[1]標(biāo)準(zhǔn)，并且采用UTF-8^[2]編碼。字符串底層其實(shí)也是由byte組成(后面會(huì)仔細(xì)講解)。通過(guò)下面的示例，打印查看具體的字節(jié)內(nèi)容：

s := "Hello World!"
for _, v := range s {
    fmt.Print(v)
    fmt.Print("\t")
}
// 72 101 108 108 111 32 87 111 114 108 100 33

上面代碼打印的內(nèi)容，就是每一個(gè)字符所表示的字節(jié)碼。

字符串不能修改

通過(guò)上面的大致演示，我們對(duì)字符串有一個(gè)基本的了解。對(duì)于字符串不能修改，可能你很納悶，日常開(kāi)發(fā)中我們對(duì)字符串進(jìn)行重新賦值也是很正常的，為什么又說(shuō)Go中的字符串不能進(jìn)行修改呢？

其實(shí)這里要糾正這個(gè)說(shuō)話(huà)，對(duì)于字符串修改并不等價(jià)于重新賦值。開(kāi)發(fā)中常用的方式，其實(shí)是一種重新賦值的概念。

str := "Hello World!"
// 重新賦值
str = "Hello Go!"
// 字符串修改
str[0] = "I"

通常聽(tīng)到的不能修改，其實(shí)就是指的上面代碼的第二種方式。并且通過(guò)這種方式修改會(huì)報(bào)錯(cuò)：:cannot assign to s[0] (value of type byte)

回歸正題，為什么Go中的字符串不能通過(guò)下標(biāo)的方式來(lái)進(jìn)行修改呢？ 這是因?yàn)镚o中的字符串的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體是由一個(gè)指針和長(zhǎng)度組成的結(jié)構(gòu)體，該指針指向的一個(gè)切片才是真正的字符串值。Go中源碼有這樣一段定義：

type stringStruct struct {
    str unsafe.Pointer // 指向一個(gè)byte類(lèi)型的切片指針
    len int // 字符串的長(zhǎng)度
}

正是因?yàn)榈讓邮且粋€(gè)[]byte類(lèi)型的切片，當(dāng)我們使用下標(biāo)的方式去修改值，這時(shí)候?qū)⒁粋€(gè)字符內(nèi)容賦值給byte類(lèi)型，肯定是不允許的。但是我們可以通過(guò)下標(biāo)的方式去訪(fǎng)問(wèn)對(duì)應(yīng)的byte值。

fmt.Println(s[0]) // output:72

那我們要想通過(guò)下標(biāo)的方式去修改值該怎么辦呢？這時(shí)候，就需要通過(guò)切片的方式來(lái)定義，然后在轉(zhuǎn)成字符串。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
     s1 := []byte{72, 101, 108, 108, 111, 32, 87, 111, 114, 108, 100, 33}
    fmt.Println(string(s1))
    // 將"H"修改為l
    s1[0] = 108
    fmt.Println(string(s1))
}
// output:
Hello World!
lello World!

字符串的賦值

上面分析了為什么字符串不能使用下標(biāo)去賦值，回過(guò)來(lái)解答一下日常開(kāi)發(fā)中的賦值方式。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {
    // 聲明一個(gè)字符串，并給與初始值
    s := "Hello World!"
    // 對(duì)變量 s 進(jìn)行重新賦值
    s := "Hello Go!"
}

那為什么這種場(chǎng)景下又可以給字符串重新賦值呢？ 這是因?yàn)?，在Go的底層其實(shí)是新創(chuàng)建了一個(gè)[]byte{}類(lèi)型的切片，將變量s中的指針指向了新的內(nèi)存空間地址(也就是這里的Hello Go!?)。原有的Hello World!內(nèi)存空間會(huì)隨著垃圾回收機(jī)制被回收掉。

為什么這么設(shè)計(jì)

可能大家都會(huì)考慮到，為什么一個(gè)普通的字符串要設(shè)計(jì)這么復(fù)雜，還需要使用指針。暫時(shí)沒(méi)找到官方文檔的說(shuō)明，

1. 1. 個(gè)人猜想，當(dāng)遇到一個(gè)非常長(zhǎng)的字符時(shí)，這樣做使得string變得非常輕量，可以很方便的進(jìn)行傳遞而不用擔(dān)心內(nèi)存拷貝。雖然在Go中，不管是引用類(lèi)型還是值類(lèi)型參數(shù)傳遞都是值傳遞。但指針明顯比值傳遞更節(jié)省內(nèi)存。

引用鏈接

[1]? Unicode: https://naveenr.net/unicode-character-set-and-utf-8-utf-16-utf-32-encoding/

[2]? UTF-8: https://naveenr.net/unicode-character-set-and-utf-8-utf-16-utf-32-encoding/