理解記憶體管理：stack(堆疊) & heap(堆積)

stack(堆疊)

• 假設把程式的變數想成很多盒子要準備整理，堆疊就是把這些盒子整齊堆放，先進來的就先堆起來，堆滿了就從最上面的盒子一個個拿走，這就是後進先出的蓋念
• 堆疊記憶體空間是一個暫時性的記憶體空間，用來保存暫時性變數(區域變數)
• 生命週期短：存放在堆疊的變數的生命週期與所在的函數或區塊相同
• 空間有限：堆疊的大小有限制，使用過多就會導致堆疊溢出

heap(堆積)

• 堆積就是胡亂堆積盒子，有地放就擺，沒有順序性
• 堆積的大小通常比堆疊更大，所以更適合大型物件或陣列
• 生命週期長，存放在堆積中的物件生命週期不受函數調用的限制
• 分配速度慢：與堆疊相比，堆積的記憶體分配較慢，因為它涉及到更複雜的記憶體管理。

Go指標與堆積

• go的指標是儲存變數記憶體地址的變數，可以透過new()就會於堆積內分配一個記憶體空間並賦予零值
• 一旦值設置了指標，就等於把值放盡了堆積
• Go語言會使用逃逸分析的程序去判斷是否要放在堆積上，所以有可能值沒有設置指標，但卻被放在堆積上

Pass by Value & Pass by ref

Go 語言中的函數調用是按值傳遞的，也就是在函式內是複製一份，而不是使用原本的變數

pakage main

import (
  "fmt"
)

func modifyValue(x int) {
	x = x + 1
}

func main() {
  original := 1
  modifyValue(original)
  fmt.Println(original) // 輸出 1，value 的值沒有改變
}

簡單的原理就是，他會在stack堆疊內複製一份，並使用那一份進行運算

pass by value好處

• 不會有副作用的影響: 任何在函數內部對變數的修改都不會影響到原始變數
• 可讀性跟維護性高：沒有副作用也就能防止很多潛在的錯誤，按值傳遞有助於保護數據的完整性
• 並發安全：在 Go 的並發環境中，按值傳遞有助於減少競爭條件

pass by value 壞處

• 當複製資料時，依據資料大小及資料複雜度，會消耗比傳指標位置還多的cpu資源
• 如果沒有控制好會造成stack overflow

pass by ref (用指標進行傳遞)

與按值傳遞不同，按引用傳遞不會複製傳遞的值。然而，這代表你必須更小心處理可能的副作用，因為函數內部的更改可能會影響呼叫函數的其他部分

package main

import "fmt"

func modifyValue(ptr *int) {
	*ptr = 10
}

func main() {
	value := 5
	fmt.Println("Before:", value) // 輸出 "Before: 5"
	modifyValue(&value)
	fmt.Println("After:", value)  // 輸出 "After: 10"
}

pass by ref 好處

• 可以減少cpu用量
• 能夠修改原始數據
• 減少記憶體使用

pass by ref 壞處

• 只要是放在堆疊，就代表他需要仰賴繁瑣的垃圾回收機制，這機制可能會是造成CPU瓶頸的原因，若堆積有大量資料，那垃圾回收機制就必須做大量的檢查

我該用哪個

列幾個因素歸納整理，可以依據下面因素去決定自己該用哪一個

• 併發安全性：在併發環境中，pass by value 可以減少競爭條件及副作用的風險
• 可讀性和維護性：按值傳遞更容易理解和維護，因為他不影響原始數據
• 數據大小和複雜度：數據弱很大很複雜，複製值會消耗很多資源，此時用傳遞指標反而更高效
• 函數的角色和責任：如果函數本身就是用來操作及變更某種數據結構，那傳遞指標更合適
• 性能及消耗：複製值是一種cpu的消耗，但垃圾回收機制也是一種負擔，故要衡量
• 是否需要修改原始數據