8.Go语言基础之指针

Posted 2021-03-12

Go语言中的指针不能进行偏移和运算，是安全指针。 在了解GO语言中的指针前，首先需要知道三个概念：指针地址、指针类型和指针取值。

1.Go语言中的指针

任何数据载入内存后，在内存中都有对应的地址，这就是指针。
为了保存一个数据在内存中的地址，需要指针变量。
比如"好好学习，天天向上"这个字符串写入程序中，程序一启动这句话就加载到内存(假设内存地址为0x123456)，在程序中，把该字符串赋值给变量A，把该字符串的内存地址赋值给变量B。
这时变量B就是一个指针变量。通过变量A和变量B都能找到该字符串。
Go语言中的指针不能进行偏移和运算，因此Go语言中的指针操作非常简单，只需要记住两个符号：&(取地址)和*(根据地址取值)。

也需要记得：
值类型有：int、float、bool、string、array、struct
引用类型有：指针，map,切片，chan

1.1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,*in64,*string等。

取变量指针的语法如下：
ptr := &v    // v的类型为T

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的类型就是*T,称作T的指针类型。*代表指针。

package main

import "fmt"

func main() {
    a:=10
    b:=&a
    fmt.Printf("a:%d ptr:%p
",a,&a)
    fmt.Printf("b:%p type:%T
",b,b)
    fmt.Println(&b)
}
结果：
a:10 ptr:0xc000054080
b:0xc000054080 type:*int
0xc000080018

Process finished with exit code 0

1.2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，即指针取值。

package main

import "fmt"

func main() {
    a:=10
    b:=&a
    fmt.Printf("type of b:%T
",b)
    c:=*b
    fmt.Printf("type of c:%T
",c)
    fmt.Printf("value of c:%v
",c)
}
结果：
type of b:*int
type of c:int
value of c:10

Process finished with exit code 0

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：
1.对变量进行取地址(&)操作，可以获取这个变量的指针变量。
2.指针变量的值是指针地址。
3.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。

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
}

1.3new和make

先看一个例子：

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

    var b map[string]int
    b["沙河娜扎"] = 100
    fmt.Println(b)
}

结果：
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal 0xc0000005 code=0x1 addr=0x0 pc=0x494aaa]

goroutine 1 [running]:
main.main()
    C:/Users/Administrator/Desktop/go/src/myproject1/test.go:7 +0x2a

Process finished with exit code 2

上面的代码引发了panic，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，否则我们值就没办法存储。
对于值类型的声明，不需要分配内存空间，因为在声明的时候，已经默认分配好了内存空间。
要分配内存，就引出了new和make，Go语言中使用new和make来分配内存。

1.3.1new

new是一个内置函数，它的函数签名如下：
func new(Type) *Type
其中，
Type表示类型，new函数只接收一个参数，这个参数是一个类型。
*Type表示指针类型，new函数返回一个指向该类型内存地址的指针。
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。

package main

import "fmt"

func main() {
    a:=new(int)
    b:=new(bool)
    fmt.Printf("%T
",a)//*int
    fmt.Printf("%T
",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，需要初始化后才能拥有内存空间，才能给它赋值。
应该按照如下方式，使用内置的new函数对a进行初始化后才可以正常进行赋值。

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

1.3.2make

make也是用于内存分配的，与new相比，make只用于slice、map及chan的内存创建，而且它的返回类型就是三个类型本身，不是他们的指针类型，
因为这三种类型就是引用类型，所以没必要返回指针了。
make函数的函数签名如下：
func make(t Type, size ...IntegerType) Typ

make函数是无可替代的，我们在使用slice、map、及channel的时候，都要使用make进行初始化，然后才可以对它们进行操作。channel我们稍后讲解。

本节开始的实例中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后，才能对其进行键值对赋值。

func main() {
    var b map[string]int
    b = make(map[string]int, 10)
    b["沙河娜扎"] = 100
    fmt.Println(b)
}

new与make的区别
1.两者都是用来做内存分配的。
2.make只用于slice、map及channel的初始化，返回的还是三中类型本身。
3.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。