详解为什么说Golang中的字符串类型不能修改

2023-03-06 11:03:45 修改字符串详解

字符串定义

字符串是一种用来表示字符的数据类型。在使用时，使用" "将字符内容包含起来。例如下面的形式：

package main

import "fmt"

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

在Go中，字符串通常有三种定义方式：

// 第一种(全量定义)
var 变量名称 string = "字符串内容"
// 类型推导
var 变量名称 = "字符串内容"
// 短标记(只适用于局部变量)
变量名称 := "字符串内容"

字符串的定义，其实也可以通过字节的方式。这里罗列的方式是最为常见的方式。

字符串的组成

Go中的字符串符合Unicode[1]标准，并且采用UTF-8[2]编码。字符串底层其实也是由byte组成(后面会仔细讲解)。通过下面的示例，打印查看具体的字节内容：

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

上面代码打印的内容，就是每一个字符所表示的字节码。

字符串不能修改

通过上面的大致演示，我们对字符串有一个基本的了解。对于字符串不能修改，可能你很纳闷，日常开发中我们对字符串进行重新赋值也是很正常的，为什么又说Go中的字符串不能进行修改呢？

其实这里要纠正这个说话，对于字符串修改并不等价于重新赋值。开发中常用的方式，其实是一种重新赋值的概念。

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

通常听到的不能修改，其实就是指的上面代码的第二种方式。并且通过这种方式修改会报错：:cannot assign to s[0] (value of type byte)

回归正题，为什么Go中的字符串不能通过下标的方式来进行修改呢？这是因为Go中的字符串的数据结构体是由一个指针和长度组成的结构体，该指针指向的一个切片才是真正的字符串值。Go中源码有这样一段定义：

type stringStruct struct {
    str unsafe.Pointer // 指向一个byte类型的切片指针
    len int // 字符串的长度
}

正是因为底层是一个[]byte类型的切片，当我们使用下标的方式去修改值，这时候将一个字符内容赋值给byte类型，肯定是不允许的。但是我们可以通过下标的方式去访问对应的byte值。

fmt.Println(s[0]) // output:72

那我们要想通过下标的方式去修改值该怎么办呢？这时候，就需要通过切片的方式来定义，然后在转成字符串。

package main

import (  
    "fmt"
)

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

字符串的赋值

上面分析了为什么字符串不能使用下标去赋值，回过来解答一下日常开发中的赋值方式。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {
    // 声明一个字符串，并给与初始值
    s := "Hello World!"
    // 对变量 s 进行重新赋值
    s := "Hello Go!"
}

那为什么这种场景下又可以给字符串重新赋值呢？这是因为，在Go的底层其实是新创建了一个[]byte{}类型的切片，将变量s中的指针指向了新的内存空间地址(也就是这里的Hello Go!)。原有的Hello World!内存空间会随着垃圾回收机制被回收掉。

为什么这么设计

可能大家都会考虑到，为什么一个普通的字符串要设计这么复杂，还需要使用指针。暂时没找到官方文档的说明，

1. 个人猜想，当遇到一个非常长的字符时，这样做使得string变得非常轻量，可以很方便的进行传递而不用担心内存拷贝。虽然在Go中，不管是引用类型还是值类型参数传递都是值传递。但指针明显比值传递更节省内存。

到此这篇关于详解为什么说golang中的字符串类型不能修改的文章就介绍到这了,更多相关Golang字符串类型内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！