Golang中的深拷贝与浅拷贝

一、概念

1、深拷贝（Deep Copy）

拷贝的是数据本身，创造一个样的新对象，新创建的对象与原对象不共享内存，新创建的对象在内存中开辟一个新的内存地址，新对象值修改时不会影响原对象值。既然内存地址不同，释放内存地址时，可分别释放。

值类型的数据，默认全部都是深复制，Array、Int、String、Struct、Float，Bool。

2、浅拷贝（Shallow Copy）

拷贝的是数据地址，只复制指向的对象的指针，此时新对象和老对象指向的内存地址是一样的，新对象值修改时老对象也会变化。释放内存地址时，同时释放内存地址。

引用类型的数据，默认全部都是浅复制，Slice，Map。

二、本质区别

是否真正获取（复制）对象实体，而不是引用。

三、示例

浅拷贝

等号赋值

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
    "unsafe"
)

func main() {
    slice1 := []int{1,2,3,4,5}
    slice2 := slice1
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(slice2)
    //同时改变两个数组
    slice1[1]=100
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(slice2)
    fmt.Println("切片1指向的底层数组地址:",(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&slice1)))
    fmt.Println("切片2指向的底层数组地址:",(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&slice2)))
}

输出信息：

[1 2 3 4 5]
[1 2 3 4 5]
[1 100 3 4 5]
[1 100 3 4 5]
切片1指向的底层数组地址: &{824634425392 5 5}
切片2指向的底层数组地址: &{824634425392 5 5}

关于copy函数： 

1.copy只能用于切片，不能用于 map 等任何其他类型。
2.copy返回结果为一个 int 型值，表示 copy 从原切片src复制到目的切片的长度。

使用注意事项：

切片 dst 需要先初始化长度

在使用copy将 src 完全 复制 到 dst 时，需要初始化目的切片dst的长度。 

1.如果 dst 长度小于 src 的长度，则 拷贝src中的部分内容；
2.如果大于，则全部拷贝过来，其余的空间填充该类型的默认值；
3.如果相等，刚好不多不少 copy 过来，所以，通常dst在初始化时即指定其为src的长度。 

package main

import "fmt"

func main() {	
	src := []int{1, 2, 3, 5, 6, 7, 8}
	fmt.Println("src len:", len(src), "src:", src)
	dst := make([]int, 0)
	copy(dst, src)
	fmt.Println("dst len:", len(dst), "dst:", dst)
	dst1 := make([]int, len(src)/2 )
	copy(dst1, src)
	fmt.Println("dst1 len:", len(dst1), "dst1:", dst1)
	dst2 := make([]int, len(src))
	copy(dst2, src)
	fmt.Println("dst2 len:", len(dst2), "dst2:", dst2)
	dst3 := make([]int, len(src) + 2)
	copy(dst3, src)
	fmt.Println("dst3 len:", len(dst3), "dst3:", dst3)
}

输出

src len: 7 src: [1 2 3 5 6 7 8]
dst len: 0 dst: []
dst1 len: 3 dst1: [1 2 3]
dst2 len: 7 dst2: [1 2 3 5 6 7 8]
dst3 len: 9 dst3: [1 2 3 5 6 7 8 0 0]

源切片中元素类型为引用类型时，拷贝的是引用

由于copy 函数，拷贝的是切片中的元素，所以如果切片元素的类型是引用类型，那么 copy 的也将是个引用。

如下面例子，matA 和 matB 地址不一样，但 matA[0] 和 matB[0] 的地址是一样的。

func wrongCopyMatrix() {
    matA := [][]int{
        {0, 1, 1, 0},
        {0, 1, 1, 1},
        {1, 1, 1, 0},
    }
    matB := make([][]int, len(matA))
    copy(matB, matA)
    fmt.Printf("%p, %p\n", matA, matA[0]) // 0xc0000c0000, 0xc0000c2000
    fmt.Printf("%p, %p\n", matB, matB[0]) // 0xc0000c0050, 0xc0000c2000
}

如果想 copy 多维切片中的每一个切片类型的元素，那么就需要将每个切片元素进行 初始化 并 拷贝。注意是两步：

1.先初始化每维切片，
2.再拷贝。

正确拷贝一个多维数组的打开方式：

func rightCopyMatrix() {
    matA := [][]int{
        {0, 1, 1, 0},
        {0, 1, 1, 1},
        {1, 1, 1, 0},
    }
    matB := make([][]int, len(matA))
    for i := range matA {
        matB[i] = make([]int, len(matA[i])) // 注意初始化长度
        copy(matB[i], matA[i])
    }
    fmt.Printf("%p, %p\n", matA, matA[0]) // 0xc00005c050, 0xc000018560
    fmt.Printf("%p, %p\n", matB, matB[0]) // 0xc00005c0a0, 0xc0000185c0
}

切片使用copy和等号复制的区别

1.性能方面：copy复制会比等号复制慢。 2.复制方式：copy复制为值复制，改变原切片的值不会影响新切片。而等号复制为指针复制，改变原切片或新切片都会对另一个产生影响。

深拷贝

(浅)拷贝对于值类型的话是完全拷贝一份相同的值；而对于引用类型是拷贝其地址，也就是拷贝的对象修改引用类型的变量同样会影响到源对象。

对于深拷贝，任何对象都会被完完整整的拷贝一份，拷贝对象与被拷贝对象不存在任何联系，也就不会互相影响。

如果你需要拷贝的对象中没有引用类型，那么对于Golang而言使用浅拷贝就可以了。

基于序列化和反序列化来实现对象的深度拷贝:

import  "encoding/gob"

func deepCopy(dst, src interface{}) error {
    var buf bytes.Buffer
    if err := gob.NewEncoder(&buf).Encode(src); err != nil {
        return err
    }
    return gob.NewDecoder(bytes.NewBuffer(buf.Bytes())).Decode(dst)
}

参考：

go深拷贝和浅拷贝

golang copy 函数的使用