Golang 中的指针

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Go 的原生数据类型可以分为基本类型和高级类型,基本类型主要包含 string, bool, int 及 float 系列,高级类型包含 struct,array/slice,map,chan, func 。

相比 Java,Python,Javascript 等引用类型的语言,Golang 拥有类似C语言的指针这个相对古老的特性。但不同于 C 语言,Golang 的指针是单独的类型,而不是 C 语言中的 int 类型,而且也不能对指针做整数运算。从这一点看,Golang 的指针基本就是一种引用。

那么 Golang 为什么需要指针?这种指针又能有什么独特的用途呢?

在学习引用类型语言的时候,总是要先搞清楚,当给一个函数/方法传参的时候,传进去的是值还是引用。实际上,在大部分引用型语言里,参数为基本类型时,传进去的大都是值,也就是另外复制了一份参数到当前的函数调用栈。参数为高级类型时,传进去的基本都是引用。这个主要是因为虚拟机的内存管理导致的。

内存管理中的内存区域一般包括 heap 和 stack, stack 主要用来存储当前调用栈用到的简单类型数据:string,boolean,int,float 等。这些类型的内存占用小,容易回收,基本上它们的值和指针占用的空间差不多,因此可以直接复制,GC也比较容易做针对性的优化。 复杂的高级类型占用的内存往往相对较大,存储在 heap 中,GC 回收频率相对较低,代价也较大,因此传引用/指针可以避免进行成本较高的复制操作,并且节省内存,提高程序运行效率。

因此,在下列情况可以考虑使用指针:1,需要改变参数的值;2,避免复制操作;3,节省内存;

而在 Golang 中,具体到高级类型 struct,slice,map,也各有不同。实际上,只有 struct 的使用有点复杂,slice,map,chan 都可以直接使用,不用考虑是值还是指针。


struct:

对于函数(function),由函数的参数类型指定,传入的参数的类型不对会报错,例如:

func passValue(s struct){}func passPointer(s *struct){}

对于方法(method),接收者(receiver)可以是指针,也可以是值,Golang 会在传递参数前自动适配以符合参数的类型。也就是:如果方法的参数是值,那么按照传值的方式 ,方法内部对struct的改动无法作用在外部的变量上,例如:


package mainimport "fmt"type MyPoint struct {
X int
Y int
}func printFuncValue(p MyPoint){
p.X = 1
p.Y = 1
fmt.Printf(" -> %v", p)
}func printFuncPointer(pp *MyPoint){
pp.X = 1 // 实际上应该写做 (*pp).X,Golang 给了语法糖,减少了麻烦,但是也导致了 * 的不一致
pp.Y = 1
fmt.Printf(" -> %v", pp)
}func (p MyPoint) printMethodValue(){
p.X += 1
p.Y += 1
fmt.Printf(" -> %v", p)
}// 建议使用指针作为方法(method:printMethodPointer)的接收者(receiver:*MyPoint),一是可以修改接收者的值,二是可以避免大对象的复制
func (pp *MyPoint) printMethodPointer(){
pp.X += 1
pp.Y += 1
fmt.Printf(" -> %v", pp)
}func main(){
p := MyPoint{0, 0}
pp := &MyPoint{0, 0}fmt.Printf("/n value to func(value): %v", p)
printFuncValue(p)
fmt.Printf(" --> %v", p)
// Output: value to func(value): {0 0} -> {1 1} --> {0 0}//printFuncValue(pp) // cannot use pp (type *MyPoint) as type MyPoint in argument to printFuncValue//printFuncPointer(p) // cannot use p (type MyPoint) as type *MyPoint in argument to printFuncPointerfmt.Printf("/n pointer to func(pointer): %v", pp)
printFuncPointer(pp)
fmt.Printf(" --> %v", pp)
// Output: pointer to func(pointer): &{0 0} -> &{1 1} --> &{1 1}fmt.Printf("/n value to method(value): %v", p)
p.printMethodValue()
fmt.Printf(" --> %v", p)
// Output: value to method(value): {0 0} -> {1 1} --> {0 0}fmt.Printf("/n value to method(pointer): %v", p)
p.printMethodPointer()
fmt.Printf(" --> %v", p)
// Output: value to method(pointer): {0 0} -> &{1 1} --> {1 1}fmt.Printf("/n pointer to method(value): %v", pp)
pp.printMethodValue()
fmt.Printf(" --> %v", pp)
// Output: pointer to method(value): &{1 1} -> {2 2} --> &{1 1}fmt.Printf("/n pointer to method(pointer): %v", pp)
pp.printMethodPointer()
fmt.Printf(" --> %v", pp)
// Output: pointer to method(pointer): &{1 1} -> &{2 2} --> &{2 2}
}

slice :

slice 实际上相当于对其依附的 array 的引用,它不存储数据,只是对 array 进行描述。因此,修改 slice 中的元素,改变会体现在 array 上,当然也会体现在该 array 的所有 slice 上。


可以使用 make([]int) 来创建并初始化 map 。


map :

使用 make(map[string]string) 返回的本身是个引用,可以直接用来操作:

map["name"]="Jason";

而如果使用 map 的指针,反而会产生错误:


*map["name"]="Jason"//invalid indirect of m["title"] (type string)
(*map)["name"]="Jason"// invalid indirect of m (type map[string]string)

chan :

make(chan int) 返回的是可以直接使用的 channel 。


func :

在 Golang 中,func 可以作为一种值被返回,因此也可以使用类似 Python 的 decorator 的方式来加工函数。

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