Golang basic_leaming指针

Posted 2023-01-14 知其黑、受其白

阅读目录

• 一、关于指针
• 二、指针地址和指针类型
• 三、指针取值
• 四、指针传值示例
• 五、new 和 make
• • 1、new 函数分配内存
  • 2、make 函数分配内存
  • 3、new 与 make 的区别

一、关于指针

通过前面的教程我们知道变量是用来存储数据的，变量的本质是给存储数据的内存地址起了一个好记的别名。

比如我们定义了一个变量 a := 10 ,这个时候可以直接通过 a 这个变量来读取内存中保存的 10 这个值。

在计算机底层 a 这个变量其实对应了一个内存地址。

指针也是一个变量，但它是一种特殊的变量，它存储的数据不是一个普通的值，而是另一个变量的内存地址。

要搞明白Go 语言中的指针需要先知道 3 个概念：指针地址、指针类型和指针取值。

Go 语言中的指针操作非常简单，我们只需要记住两个符号：&（取地址）和 *（根据地址取值）

二、指针地址和指针类型

每个变量在运行时都拥有一个地址，这个地址代表变量在内存中的位置。

Go 语言中使用 & 字符放在变量前面对变量进行取地址操作。

Go 语言中的值类型（int、float、bool、string、array、struct）都有对应的指针类型，如：*int、*int64、*string 等。

取变量指针的语法如下：

ptr := &v // 比如v 的类型为T

则其中：

• v : 代表被取地址的变量，类型为T。
• ptr : 用于接收地址的变量，ptr 的类型就为 *T，称做 T 的指针类型。* 代表指针。

举个例子：

package main

import "fmt"

func main() 
	var a = 10
	var b = &a
	// a:10 ptr:0xc00000e0b8
	fmt.Printf("a:%d ptr:%p\\n", a, &a)
	// b:0xc00000e0b8 type:*int
	fmt.Printf("b:%v type:%T\\n", b, b)
	// 取b 的地址： 0xc00000a028
	fmt.Println("取b 的地址：", &b)

我们来看一下 b := &a 的图示：

三、指针取值

在对普通变量使用 & 操作符取地址后会获得这个变量的指针，然后可以对指针使用 * 操作，也就是指针取值，代码如下。

package main

import "fmt"

func main() 
	a := 10
	// 取变量a 的地址，将地址保存到指针b 中
	b := &a
	fmt.Printf("type of b:%T\\n", b) // type of b:*int
	// 指针取值（根据指针的值去内存取值）
	c := *b
	fmt.Printf("type of c:%T\\n", c)  // type of c:int
	fmt.Printf("value of c:%v\\n", c) // value of c:10

总结： 取地址操作符 & 和 取值操作符 * 是一对互补操作符，& 取出地址，* 根据地址取出地址指向的值。

变量、指针地址、指针变量、取地址、取值的相互关系和特性如下：

• 对变量进行取地址（&）操作，可以获得这个变量的指针变量。
• 指针变量的值是指针地址。
• 对指针变量进行取值（*）操作，可以获得指针变量指向的原变量的值。

四、指针传值示例

package main

import "fmt"

func modify1(x int) 
	x = 100

func modify2(x *int) 
	*x = 100

func main() 
	a := 10
	modify1(a)
	fmt.Println(a) // 10
	modify2(&a)
	fmt.Println(a) // 100

五、new 和 make

我们先来看一个例子：

package main

import "fmt"

func main() 
	var userinfo map[string]string
	userinfo["username"] = "张三"
	fmt.Println(userinfo)

running...
panic: assignment to entry in nil map

goroutine 1 [running]:
main.main()
        E:/golang/src/main.go:7 +0x32

package main

import "fmt"

func main() 
	var a *int
	*a = 100
	fmt.Println(*a)

running...
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal 0xc0000005 code=0x1 addr=0x0 pc=0x86e496]

goroutine 1 [running]:
main.main()
        E:/golang/src/main.go:7 +0x16

执行上面的代码会引发 panic，为什么呢？

在Go 语言中对于引用类型的变量，我们在使用的时候不仅要声明它，还要为它分配内存空间，否则我们的值就没办法存储。

而对于值类型的声明不需要分配内存空间，是因为它们在声明的时候已经默认分配好了内存空间。

要分配内存，就引出来今天的 new 和 make。Go 语言中 new 和 make 是内建的两个函数，主要用来分配内存。

1、new 函数分配内存

new 是一个内置的函数，它的函数签名如下：

func new(Type) *Type

其中：

• Type 表示类型，new 函数只接受一个参数，这个参数是一个类型。
• *Type 表示类型指针，new 函数返回一个指向该类型内存地址的指针。

实际想开发中new 函数不太常用， 使用 new 函数得到的是一个类型的指针，并且该指针对应的值为该类型的零值。举个例子：

package main

import "fmt"

func main() 
	a := new(int)
	b := new(bool)
	fmt.Printf("%T\\n", a) // *int
	fmt.Printf("%T\\n", b) // *bool
	fmt.Println(*a)       // 0
	fmt.Println(*b)       // false

本节开始的示例代码中 var a *int 只是声明了一个指针变量 a 但是没有初始化，指针作为引用类型需要初始化后才会拥有内存空间，才可以给它赋值。

应该按照如下方式使用内置的。

package main

import "fmt"

func main() 
	var a *int
	a = new(int)
	*a = 10
	fmt.Println(*a) // 10

new 函数对 a 进行初始化之后就可以正常对其赋值了。

2、make 函数分配内存

make 也是用于内存分配的，区别于new，它只用于slice、map 以及channel 的内存创建，而且它返回的类型就是这三个类型本身，而不是他们的指针类型，因为这三种类型就是引用类型，所以就没有必要返回他们的指针了。

make 函数的函数签名如下：

func make(t Type, size ...IntegerType) Type

make 函数是无可替代的，我们在使用 slice、map 以及 channel 的时候，都需要使用 make 进行初始化，然后才可以对它们进行操作。

这个我们在前面的教程中都有说明，关于 channel 我们会在后续的章节详细说明。

本节开始的示例中 var b map[string]int 只是声明变量 b 是一个 map 类型的变量，需要像下面的示例代码一样使用make 函数进行初始化操作之后，才能对其进行键值对赋值：

package main

import "fmt"

func main() 
	var userinfo map[string]string
	userinfo = make(map[string]string)
	userinfo["username"] = "张三"
	fmt.Println(userinfo)

running...
map[username:张三]

3、new 与 make 的区别

1、二者都是用来做内存分配的。

2、make 只用于 slice、map 以及 channel 的初始化，返回的还是这三个引用类型本身。

3、而 new 用于类型的内存分配，并且内存对应的值为类型零值，返回的是指向类型的指针。