认真一点学 Go:14. 指针类型

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学到什么

  1. 什么是指针?

  2. 什么是指针类型?

  3. 如何使用和创建指针类型变量?

  4. 如何从指针变量中取值?

  5. 如何传递指针?

什么是指针

先了解什么是内存地址?说通俗点就是电脑上数据存储位置的编号,就好比我们的身份证号一样。

指针也就是所说的内存地址,内存地址保存在指针变量里。

认真一点学 Go:14. 指针类型

图解:图中左半部分是一个字符串数据,右半部分是指针变量,该指针变量存储了字符串数据的地址,图中的地址纯属虚构。

指针类型

指针类型是在任意类型前增加星号,格式如下:


*BaseType

BaseType 代表任意类型。

例:

  • *int 表示 int 类型变量的指针类型。

  • *string 表示 string 类型变量的指针类型。


type People struct {

    Name string

    Age  int

}
  • *People 表示 People 类型变量的指针类型。

如何创建指针变量

现在创建一个 *int 指针类型的变量,格式如下:


var p *int

p 是一个指针类型的变量,该变量还未初始化,现在给该变量初始化。


var num int =  11

p = &num

使用 & 符号获取变量 num 的地址并赋值给指针变量 p

输出指针变量信息,如下:


fmt.Println(p)

// 输出

0xc00000a088

0x 开头说明是十六进制,该十六进制就是变量 num 的内存地址。

空指针

空指针表示指针变量没有任何赋值,此时空指针变量等于 nil


var empty *int

fmt.Println(empty == nil) 

// 输出

true

nil 类似其它语言中的 null ,在 Go 语言中只能和指针类型、接口类型进行比较,也只能给指针类型变量和接口类型变量赋值。

指针取值

声明了一个指针变量后,如果想从指针变量中取值那该如何做,指针的取值常常被称作解引用,格式如下:


var num int =  11

var p *int

p = &num

// 取值

fmt.Println(*p)

// 输出

11

*p 表示从指针指向的变量num中取出值,取值时在指针变量前增加一个* 符号。

如果指针变量是空指针,再从中取值时,编译器会报错。


panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference

结构体

如果指针变量是结构体指针类型时,获取结构体中的字段或调用方法时,无需在指针变量前增加*


p := &People{

            Name: "老苗",

            Age:  18,

        }

fmt.Pringln(p)

fmt.Println(p.Name)

或

fmt.Println((*p).Name)

// 输出

&{老苗 18}

老苗

总结:

  • 结构体指针输出的不是地址

  • 调用结构体的字段或方法时无需添加*

方法

上篇文章中已经接触到了指针接收者的概念,这块简单说明一下,详细的请看看《自定义类型和结构体 - 方法》

如果通过方法想修改结构体中的字段时,可以将接收者设置为指针类型。


// type/struct.go

// ...

func (p *People) SetName(name string) {

    p.Name = name

}

func main() {

    people := People{

        Name: "老苗",

    }

    people.SetName("潇洒哥")

    fmt.Println(people.Name)

}

// 输出

潇洒哥

SetName方法的接收者 p 为指针类型,修改了 Name 字段,people 变量的数据也随之更改。

指针传递

在 Go 语言中大部分的类型都是值传递,也就是说通过函数传值时,函数内的修改是不能影响外部的,如果想更改就使用指针类型。


// pointer/function.go

// ...

func UpdateNum(num *int) {

    *num = 2

}

func main() {

    n := 1

    UpdateNum(&n)

    fmt.Println(n)

}

// 输出

2

UpdateNum 函数接受一个 *int 指针类型,形参 num 指针类型指向了实参变量 n ,因此对 num 的修改影响了变量 n 的值。

对于 Go 语言中的个别类型本身就是引用类型,不需要使用指针就可以在函数内部修改值而影响外部。

1. map 和 通道

这两个是引用类型,在传递时无需使用指针,通道在后续文章举例讲解。


// pointer/map.go

// ...

func SetCountry(countries map[string]string) {

    countries["china"] = "中国"

}

func main() {

    c := make(map[string]string)

    SetCountry(c)

    fmt.Println(c)

}

// 输出

map[china:中国]

该代码初始化了一个 map 类型,然后通过 SetCountry 函数修改其值。

2. 切片

在了解《内置集合 - 切片》这篇文章后应该明白切片的底层引用的是数组,在切片传递时不会改变底层数组的引用,但如果对切片进行追加操作后,数组引用就会改变。


// pointer/slice.go

//...

func AppendAnimals(animals []string) {

    animals = append(animals, "老虎", "大象")

}

func main() {

    input := []string{"猴子"}

    AppendAnimals(input)

    fmt.Println(input)

}

// 输出

[猴子]

AppendAnimals函数给切片追加元素,但外部的变量 input 的值不受影响,因为 append 操作后底层数组会进行拷贝并改变引用。

如果在函数内想影响 input 变量,就使用指针解决。


// pointer/slice.go

//...

func AppendAnimalsPointer(animals *[]string) {

    *animals = append(*animals, "老虎", "大象")

}

func main() {

    input := []string{"猴子"}

    AppendAnimalsPointer(&input)

    fmt.Println(input)

}

// 输出

[猴子 老虎 大象]

在传递切片时如果只修改切片内容,即不追加元素,原切片数据将会受到影响,因为底层数组的引用没有改变。


// pointer/slice.go

//...

func UpdateAnimals(animals []string) {

    for i := range animals {

        animals[i] = "兔子"

    }

}

func main() {

    updateInput := []string{"老虎", "大象"}

    UpdateAnimals(updateInput)

    fmt.Println(updateInput)

}

// 输出

[兔子 兔子]

UpdateAnimals 函数修改了切片内容,通过输出可以看出 updateInput 变量数据已改变。

总结

指针可以节省复制的开销,但同时要考虑解引用和垃圾回收带来的影响,所以不要把使用指针作为性能优化的首选方案。

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