Go 指针

发表于 2023-07-23 更新于 2024-01-13 阅读次数：阅读次数：

用GO搭建物联网平台一段时间了，还是依然在指针上习惯性误用，汇总一下

指针地址和指针类型

一个指针变量可以指向任何一个值的内存地址，它所指向的值的内存地址在 32 和 64 位机器上分别占用 4 或 8 个字节，占用字节的大小与所指向的值的大小无关。当一个指针被定义后没有分配到任何变量时，它的默认值为 nil。指针变量通常缩写为 ptr。
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语言中使用在变量名前面添加&操作符（前缀）来获取变量的内存地址（取地址操作），格式如下：

1	ptr := &v // v 的类型为 T

其中 v 代表被取地址的变量，变量 v 的地址使用变量 ptr 进行接收，ptr 的类型为T，称做 T 的指针类型，代表指针。
指针实际用法，可以通过下面的例子了解：

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
    var cat int = 1
    var str string = "banana"
    fmt.Printf("%p %p", &cat, &str)
}

运行结果：

1	0xc042052088 0xc0420461b0

代码说明如下：

第 8 行，声明整型变量 cat。
第 9 行，声明字符串变量 str。
第 10 行，使用 fmt.Printf 的动词%p打印 cat 和 str 变量的内存地址，指针的值是带有0x十六进制前缀的一组数据。

提示：变量、指针和地址三者的关系是，每个变量都拥有地址，指针的值就是地址。

从指针获取指针指向的值

当使用&操作符对普通变量进行取地址操作并得到变量的指针后，可以对指针使用*操作符，也就是指针取值，代码如下

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {

    // 准备一个字符串类型
    var house = "Malibu Point 10880, 90265"

    // 对字符串取地址, ptr类型为*string
    ptr := &house

    // 打印ptr的类型
    fmt.Printf("ptr type: %T\n", ptr)

    // 打印ptr的指针地址
    fmt.Printf("address: %p\n", ptr)

    // 对指针进行取值操作
    value := *ptr

    // 取值后的类型
    fmt.Printf("value type: %T\n", value)

    // 指针取值后就是指向变量的值
    fmt.Printf("value: %s\n", value)

}

运行结果：

ptr type: *string
address: 0xc0420401b0
value type: string
value: Malibu Point 10880, 90265

代码说明如下：

第 10 行，准备一个字符串并赋值。
第 13 行，对字符串取地址，将指针保存到变量 ptr 中。
第 16 行，打印变量 ptr 的类型，其类型为 *string。
第 19 行，打印 ptr 的指针地址，地址每次运行都会发生变化。
第 22 行，对 ptr 指针变量进行取值操作，变量 value 的类型为 string。
第 25 行，打印取值后 value 的类型。
第 28 行，打印 value 的值。

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使用&操作符，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使用*操作符，可以获得指针变量指向的原变量的值。

使用指针修改值

通过指针不仅可以取值，也可以修改值。

前面已经演示了使用多重赋值的方法进行数值交换，使用指针同样可以进行数值交换，代码如下：

package main

import "fmt"

// 交换函数
func swap(a, b *int) {

    // 取a指针的值, 赋给临时变量t
    t := *a

    // 取b指针的值, 赋给a指针指向的变量
    *a = *b

    // 将a指针的值赋给b指针指向的变量
    *b = t
}

func main() {

// 准备两个变量, 赋值1和2
    x, y := 1, 2

    // 交换变量值
    swap(&x, &y)

    // 输出变量值
    fmt.Println(x, y)
}

运行结果：

2 1

代码说明如下：

第 6 行，定义一个交换函数，参数为 a、b，类型都为 *int 指针类型。
第 9 行，取指针 a 的值，并把值赋给变量 t，t 此时是 int 类型。
第 12 行，取 b 的指针值，赋给指针 a 指向的变量。注意，此时*a的意思不是取 a 指针的值，而是“a 指向的变量”。
第 15 行，将 t 的值赋给指针 b 指向的变量。
第 21 行，准备 x、y 两个变量，分别赋值为 1 和 2，类型为 int。
第 24 行，取出 x 和 y 的地址作为参数传给 swap() 函数进行调用。
第 27 行，交换完毕时，输出 x 和 y 的值。

操作符作为右值时，意义是取指针的值，作为左值时，也就是放在赋值操作符的左边时，表示 a 指针指向的变量。其实归纳起来，操作符的根本意义就是操作指针指向的变量。当操作在右值时，就是取指向变量的值，当操作在左值时，就是将值设置给指向的变量。

如果在 swap() 函数中交换操作的是指针值，会发生什么情况？可以参考下面代码：

package main

import "fmt"

func swap(a, b *int) {
    b, a = a, b
}

func main() {
    x, y := 1, 2
    swap(&x, &y)
    fmt.Println(x, y)
}

运行结果：

1 2

结果表明，交换是不成功的。上面代码中的 swap() 函数交换的是 a 和 b 的地址，在交换完毕后，a 和 b 的变量值确实被交换。但和 a、b 关联的两个变量并没有实际关联。这就像写有两座房子的卡片放在桌上一字摊开，交换两座房子的卡片后并不会对两座房子有任何影响。