Go基礎(chǔ)篇之指針

前段時(shí)間,我羊了,還是沒有進(jìn)決賽圈呀。今天剛恢復(fù),精神氣好了一些。

今天來說說 Go 語言基礎(chǔ)中的指針。

Go 語言中指針是很容易學(xué)習(xí)的,Go 語言中使用指針可以更簡單的執(zhí)行一些任務(wù)。

1. 什么是指針

Go 語言中,一個(gè)指針變量指向了一個(gè)值的內(nèi)存地址。和 C、C++ 中的指針不同,Go 語言中的指針不能進(jìn)行計(jì)算和偏移操作。

Go 語言中的函數(shù)傳參都是值拷貝,當(dāng)我們想要修改某個(gè)變量的時(shí)候,我們可以創(chuàng)建一個(gè)指向該變量地址的指針變量。傳遞數(shù)據(jù)使用指針,而無須拷貝數(shù)據(jù)。

Go 語言中的指針操作非常簡單,只有記住兩個(gè)符號就可以了。

  • &(取地址)
  • *(根據(jù)地址取值)
var ip *int /* 指向整型*/

畫個(gè)重點(diǎn),我們想徹底搞明白指針,必須要掌握 3 個(gè)概念:

  • 指針地址
  • 指針類型
  • 指針取值

接下來我們從這 3 點(diǎn)大家闡述 Go 語言指針,方便大家掌握。

2. 指針地址 & 指針類型

Go 語言變量在運(yùn)行時(shí)都會被指定一個(gè)內(nèi)存地址,即變量在內(nèi)存中的位置。Go 語言通常在使用時(shí)會在變量前放一個(gè) & 代表對變量進(jìn)行 “ 取地址 ” 操作。Go 語言常用的值類型 (string、int、array、struct、float、bool )都會有對應(yīng)的指針類型。如:*string、 int、int64 等。

每個(gè)變量在運(yùn)行時(shí)都擁有一個(gè)地址,這個(gè)地址代表變量在內(nèi)存中的位置。Go語言中使用&字符放在變量前面對變量進(jìn)行“取地址”操作。 Go語言中的值類型(int、float、bool、string、array、struct)都有對應(yīng)的指針類型,如:int、int64、*string等。

取變量指針的語法如下:

package main

import "fmt"

func main(){
        
    a := 10   /* 聲明實(shí)際變量 */
    ip := &a  /* 指針變量的存儲地址 */
    
    
    fmt.Printf("a 變量的地址是: %x\n", &a  )
    
    /* 指針變量的存儲地址 */
    fmt.Printf("ip 變量儲存的指針地址: %x\n", ip )
    
    /* 使用指針訪問值 */
    fmt.Printf("*ip 變量的值: %d\n", *ip )
}

運(yùn)行結(jié)果:

a 變量的地址是: 0xc000010200

ip 變量儲存的指針地址: 0xc000010200

*ip 變量的值: 10

其中:

  • a: 代表被取地址的變量,類型為 int
  • ip: 用于接收地址的變量,ip 的類型就為 *int,稱做 int 的指針類型。*代表指針。

用圖來表示一下 ip := &a:

image

以上就是指針地址和指針類型。

3. 指針取值

對變量使用 &會獲取該變量的指針,對指針使用 * 會獲取到值,也就是 “指正取值”。舉個(gè)例子更好的理解一下:

package main

import "fmt"

func main() {
    
    a := 20   /* 聲明實(shí)際變量 */
    b := &a  /* 指針變量的存儲地址 */
    fmt.Printf("type of b:%T\n", &a  )
    
    c := *b // 指針取值(根據(jù)指針去內(nèi)存取值)
    fmt.Printf("type of c:%T\n", c)
    fmt.Printf("value of c:%v\n", c)
}

控制臺輸出結(jié)果:

type of b:*int
type of c:int
value of c:10

小結(jié)一下:

  • 指針變量的值是指針地址 (可以結(jié)合上圖更好的理解)
  • 對變量進(jìn)行取地址 &操作,可以獲得這個(gè)變量的指針變量
  • 對指針變量進(jìn)行取值 *操作,可以獲得指針變量指向的原變量的值

函數(shù)傳值:

package main

import "fmt"

func main() {
    
    x := 2
    mod1(x)
    fmt.Println(x) // 2
    
    mod2(&x)
    fmt.Println(x) // 1024
}

func mod1(x int) {
    x = 1024
}

func mod2(x *int) {
    *x = 1024
}

4. 空指針

當(dāng)一個(gè)指針被定義后沒有分配到任何變量時(shí),它的值為 nil

nil 指針也稱為空指針。

nil在概念上和其它語言的 null、None、nil、NULL一樣,都指代零值或空值。

一個(gè)指針變量通??s寫為 ptr。

舉個(gè)例子:

package main

import "fmt"

func main() {
   var  ptr *int
   fmt.Printf("ptr 的值為 : %x\n", ptr) // ptr 的值為 : 0
}

空指針判斷:

package main

import "fmt"

func main() {
    var ptr *string
    fmt.Println(ptr)
    fmt.Printf("ptr的值是%v\n", ptr)
    
    if ptr != nil {
        fmt.Println("非空")
    } 
    if ptr == nil {
        fmt.Println("空值")
    }
}

5. make

make 是用于初始化內(nèi)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),比如 slicemapchannel。

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

舉個(gè)例子:

package main

import "fmt"

func main() {
    var user map[string]int
    user = make(map[string]int, 10)
    user["age"] = 18
    fmt.Println(user)

    /** 
        slice := make([]int, 0, 100)
        hash := make(map[int]bool, 10)
        ch := make(chan int, 5)
    **/
}

6. new

new 的作用是根據(jù)傳入的類型分配一片內(nèi)存空間并返回指向這片內(nèi)存空間的指針。

func new(Type) *Type

解釋一下:

  • Type 表示類型,new 函數(shù)只接受一個(gè)參數(shù),這個(gè)參數(shù)是一個(gè)類型
  • *Type 表示類型指針,new 函數(shù)返回一個(gè)指向該類型內(nèi)存地址的指針

舉個(gè)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
}

7. make 和 new 的區(qū)別

面試高頻題,這個(gè)要考,記一下。

  • make 和 new 都是用來做內(nèi)存分配
  • make 只用于 slice、map 、channel 的初始化,返回的還是這三個(gè)引用類型本身,因?yàn)檫@三種類型就是引用類型,所以就沒必要返回其指針了
  • new 用于類型的內(nèi)存分配,并且內(nèi)存對應(yīng)的值為類型零值,返回的是指向類型的指針。

8. 問題

Q: 執(zhí)行下面的代碼會出現(xiàn)啥問題?

package main

import "fmt"

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

    var user map[string]int
    user["age"] = 18
    fmt.Println(user)
}

A: 會出現(xiàn) panic runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference。出錯(cuò)行數(shù)在第 7 行。

原因:在 Go 語言中我們使用引用類型的變量需要先申明、分配內(nèi)存空間,否則在賦值是會出錯(cuò)。值類型的變量除外,因?yàn)槠湓谏昝鲿r(shí)就分配了默認(rèn)的內(nèi)存空間。這也是 new 和 make 的作用。

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