指针

1 什么是指针？

指针是一种存储变量内存地址（Memory Address）的变量，所以又叫指针类型或引用类型。

如上图所示，变量 b 的值为 156，而 b 的内存地址为 0x1040a124。变量 a 存储了 b 的地址。我们就称 a 指向了 b。

 

2 指针的声明

指针变量的类型为 *T，该指针指向一个 T 类型的变量。

接下来我们写点代码。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    b := 255         
    var a *int = &b  //定义一个指针a，指向b的内存地址
    //var a = &b  类型推导
    //a := &b     简略声明
    fmt.Printf("Type of a is %T\n", a)
    fmt.Println("address of b is", a)
    fmt.Println("address of b is", &b)
}

& 操作符用于获取变量的地址。上面程序的第 9 行我们把 b 的地址赋值给 *int 类型的 a。我们称 a 指向了 b。当我们打印 a 的值时，会打印出 b 的地址。程序将输出：

Type of a is *int
address of b is 0xc0000a2058
address of b is 0xc0000a2058

 

3 指针的零值（Zero Value）

 指针的零值是 nil。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var a int
    a = 1000
    fmt.Printf("address of a is %p, a is %d\n", &a, a)

    var b *int
    fmt.Printf("address of b is %p, b is %p", &b, b)
    fmt.Printf("address of b is %p, b is %v", &b, b)
    *b = 10 //指针类型没有初始化，直接使用程序崩溃
}

定义变量a int类型，赋值；定义变量b 指针类型，上面程序输出为：

address of a is 0xc0000160c0, a is 1000  // 变量a内存地址0xc0000160c0， 变量a值为1000
address of b is 0xc000006030, b is 0x0   // 变量b内存地址0xc000006030， 变量b存储的地址为空地址
address of b is 0xc000006030, b is <nil> // 变量b内存地址0xc000006030， 变量b值为nil

因为指针没有初始化，变量b存储的内存地址为空地址，变量b的值为nil。

 

4 指针的赋值

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var a int
    a = 1000
    fmt.Printf("address of a is %p, a is %d\n", &a, a)

    var b *int
    fmt.Printf("address of b is %p, b is %v\n", &b, b)
    
    b = &a  //把变量a的地址赋值给变量b
    fmt.Printf("address of b is %p, b is %v\n", &b, b)
}

 上面的程序输出为：

address of a is 0xc0000160c0, a is 1000
address of b is 0xc000006030, b is <nil>       
address of b is 0xc000006030, b is 0xc0000160c0 //变量b存储的值是a的内存地址

 

5 指针的解引用

指针的解引用可以获取指针所指向的变量的值。将 a 解引用的语法是 *a，通过*符号可以获取指针变量指向的变量。

通过下面的代码，可以看到如何使用解引用。

package main  
import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    b := 255
    a := &b
    fmt.Println("address of b is", a)
    fmt.Println("value of b is", *a)
}

在上面程序的第 10 行，我们将 a 解引用，并打印了它的值。不出所料，我们会打印出 b 的值。程序会输出：

address of b is 0x1040a124  
value of b is 255

 我们再编写一个程序，用指针来修改 b 的值。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    b := 255
    a := &b
    fmt.Println("address of b is", a)
    fmt.Println("value of b is", *a)
    *a++
    fmt.Println("new value of b is", b)
}

在上面程序的第 12 行中，我们把 a 指向的值加 1，由于 a 指向了 b，因此 b 的值也发生了同样的改变。于是 b 的值变为 256。程序会输出：

address of b is 0x1040a124  
value of b is 255  
new value of b is 256

 

6 用new给指针分配内存

new()用来分配内存，但与其他语言中的同名函数不同，它不会初始化内存，只会将内存置零。

new(T)会返回一个指针，该指针指向新的分配，类型为T的零值，适用于创建结构体。

package main

import "fmt"

func main() {
    var a *int = new(int)
    *a = 10
    fmt.Printf("a is %v\n", *a)
}

声明变量a为指针类型，用new给指针变量分配一个int大小内存地址，将a解引用，并打印它的值，输出为 a is 10

 

7 向函数传递指针参数

package main

import (  
    "fmt"
)

func change(val *int) {  
    *val = 55  //修改了指针指向变量a的内存地址
}
func main() {  
    a := 58
    fmt.Println("value of a before function call is",a)
    b := &a
    change(b)
    fmt.Println("value of a after function call is", a)
}

在上面程序中的第 14 行，我们向函数 change 传递了指针变量 b，而 b 存储了 a 的地址。程序的第 8 行在 change 函数内使用解引用，修改了 a 的值。该程序会输出：

value of a before function call is 58  
value of a after function call is 55

 

8 函数传递数组的指针

假如我们想要在函数内修改一个数组，并希望调用函数的地方也能得到修改后的数组，一种解决方案是把一个指向数组的指针传递给这个函数，指针是引用传递，相当于把数组的内存地址传递给函数，因此在函数中的修改可以影响到数组。

package main

import (  
    "fmt"
)

func modify(arr *[3]int) {  
    (*arr)[0] = 90  //(*arr)相当于获取数组a
}

func main() {  
    a := [3]int{89, 90, 91}
    modify(&a)
    fmt.Println(a)
}

在上面程序的第 13 行中，我们将数组的地址传递给了 modify 函数。在第 8 行，我们在 modify 函数里把 arr 解引用，并将 90 赋值给这个数组的第一个元素。程序会输出 [90 90 91]。

a[x] 是 (*a)[x] 的简写形式，因此上面代码中的 (*arr)[0] 可以替换为 arr[0]。下面我们用简写形式重写以上代码。

package main

import (  
    "fmt"
)

func modify(arr *[3]int) {  
    arr[0] = 90
}

func main() {  
    a := [3]int{89, 90, 91}
    modify(&a)
    fmt.Println(a)
}

该程序也会输出 [90 90 91]。

这种方式向函数传递一个数组指针参数，并在函数内修改数组。尽管它是有效的，但却不是 Go 语言惯用的实现方式。我们最好使用切片来处理。切片是引用传递，本来就是用来引用数组。

接下来我们用[切片]来重写之前的代码。

package main

import (  
    "fmt"
)

func modify(sls []int) {  
    sls[0] = 90
}

func main() {  
    a := [3]int{89, 90, 91}
    modify(a[:])
    fmt.Println(a)
}

在上面程序的第 13 行，我们将一个切片传递给了 modify 函数。在 modify 函数中，我们把切片的第一个元素修改为 90。程序也会输出 [90 90 91]。所以别再传递数组指针了，而是使用切片吧。上面的代码更加简洁，也更符合 Go 语言的习惯。

 

9 Go 不支持指针运算

Go 并不支持其他语言（例如 C）中的指针运算。

package main

func main() {  
    b := [...]int{109, 110, 111}
    p := &b
    p++
}

上面的程序会抛出编译错误：invalid operation: p++ (non-numeric type *[3]int)。

 

10 引用拷贝

import "fmt"

func main() {
    var a int = 10
    var b *int = &a
    var c *int = b
    *c = 200
    fmt.Println("value of a is", a)
    fmt.Println("value of b is", *b)
    fmt.Println("value of c is", *c)
}

b赋值给c是引用拷贝，拷贝的是b存储的内存地址，即变量a，因此c修改是指向a的内存地址进行修改，上面程序输出为：

value of a is 200
value of b is 200
value of c is 200