Golang语言高级数据类型之指针篇

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作者：尹正杰

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目录

• 一.指针
  • 1.指针概述
  • 2.指针地址和指针类型
  • 3.定义指针变量
  • 4.指针细节
    • 4.1 基础数据类型又称为值类型
    • 4.2 可以通过"取指针值"改变指向值
    • 4.3 指针变量接收的一定是地址值
    • 4.4 指针的地址类型和接受类型必须匹配
  • 5.指针传值
    • 5.1 案例一
    • 5.2 案例二（注意，数组也是值类型哟~）
• 二.new和make
  • 1.new
    • 1.1 new概述
    • 1.2 new案例
  • 2.make
    • 2.1 make概述
    • 2.2 make案例
  • 3.new和make的区别

一.指针

1.指针概述

任何程序数据载入内存后，在内存都有他们的地址，这就是指针。而为了保存一个数据在内存中的地址，我们就需要指针变量。

Go语言中的指针不能进行偏移和运算，因此我们说Go语言的指针是只读的。

Go语言中的指针操作非常简单，我们只需要记住两个符号:
	- &:
		用于取地址。
	- *:
		根据地址取值。
		
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。

要搞明白Go语言中的指针需要先知道三个概念:
	- 指针地址: 
		&a
	- 指针取值: 
		*&a
	- 指针类型: 
		比如: "*int"

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，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，可以获得指针变量指向的原变量的值。

2.指针地址和指针类型

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"&"字符放在变量前面对变量进行"取地址"操作。 

Go语言中的值类型（int、float、bool、string、array、struct）都有对应的指针类型，如：*int、*int64、*string等。


取变量指针的语法如下:
	ptr := &v    // v的类型为T

其中：
	- v:
		代表被取地址的变量，类型为T。
	- ptr:
		用于接收地址的变量，ptr的类型就为"*T"，称做T的"指针类型"。"*"代表指针。

3.定义指针变量

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	var (
		a int = 10

		// 定义指针变量，*int可以理解为指向int类型的指针。指针本质上指向的是一个内存地址
		b *int = &a // 取变量a的内存地址，将指针保存到b指针中
	)
	fmt.Printf("a类型: [%T], a的数据: [%v], a的地址: [%v]\n", a, a, &a)
	fmt.Printf("b类型:[%T], b的数据: [%v], b的地址: [%v]\n", b, b, &b)

	// 指针取值（根据指针去内存地址取值）
	c := *b
	fmt.Printf("c类型:[%T]，c的数据: [%v], c的地址: [%v]\n", c, c, &c)
}

4.指针细节

4.1 基础数据类型又称为值类型

基础数据类型又称为值类型，都有对应的指针类型，形式为"*数据类型"。

比如int的对应指针就是"*int"，float64对应的指针类型就是"*float64"，以此类推。

4.2 可以通过"取指针值"改变指向值

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	var (
		a int  = 100
		b *int = &a
	)

	fmt.Printf("a = [%T], a =[%v]\n", a, a)

	// 可以通过"取指针值"改变指向值
	*b = 200 // 把b指针的值取出并修改
	fmt.Printf("a = [%T], a =[%v]\n", a, a)
}

4.3 指针变量接收的一定是地址值

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	var (
		a int  = 100
		// 指针变量接收的一定是地址值。
		// b *int = a  // 编译报错: "cannot use a (variable of type int) as *int value in variable declaration"
		b *int = &a
	)

	fmt.Printf("b = %v\n", b)

}
 

4.4 指针的地址类型和接受类型必须匹配

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	var (
		a int  = 100
		// 指针的地址不可以不匹配，说白了，就是指针地址类型要匹配。
		// b *float64 = &a  // 编译报错: cannot use &a (value of type *int) as *float64 value in variable declaration
		b *int = &a
	)

	fmt.Printf("b = %v\n", b)

}
 

5.指针传值

5.1 案例一

package main

import (
	"fmt"
)

func modify1(x int) {
	x = 200
}

func modify2(x *int) {
	*x = 300
}

func main() {
	a := 100
	fmt.Printf("in main: %d\n", a)

	// 传递的是值
	modify1(a)
	fmt.Printf("after modify1: %d\n", a)

	// 传递的是指针变量
	modify2(&a)
	fmt.Printf("after modify2: %d\n", a)
}

5.2 案例二（注意，数组也是值类型哟~）

package main

import (
	"fmt"
)

func modifyArray1(x [3]int) {
	x[0] = 200
}

func modifyArray2(x *[3]int) {
	x[0] = 300
}

func main() {

	a := [3]int{1, 2, 3}
	fmt.Printf("in main:  %v\n", a)

	modifyArray1(a)
	fmt.Printf("after modifyArray1: %v\n", a)

	modifyArray2(&a)
	fmt.Printf("after modifyArray2: %v\n", a)
}

二.new和make

1.new

1.1 new概述

new是一个内置的函数，它的函数签名如下：
	func new(Type) *Type

	其中:
		Type:
			表示类型，new函数只接受一个参数，这个参数是一个类型
		*Type:
			表示类型指针，new函数返回一个指向该类型内存地址的指针。

new函数主要用来分配值类型(int,float,bool,string，数组和struct结构体)的初始内存。

new函数不太常用，使用new函数得到的是一个类型的指针，并且该指针对应的值为该类型的零值。
 
指针作为引用类型需要初始化后才会拥有内存空间，才可以给它赋值。

1.2 new案例

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// a是一个int类型的指针，但并没有内存地址，但无法使用，写法错误！
	// var a *int
	// 正确的写法是，使用new得到一个int类型的指针，此时指针是有内存地址的。
	var a = new(int)

	fmt.Printf("内存地址: %v, 数据: %v, 类型: %T\n", a, *a, a)
	// 取出a的内存地址，并修改其值为100
	*a = 100

	// 对a指针类型进行初始化
	fmt.Printf("内存地址: %v, 数据: %v, 类型: %T\n", a, *a, a)

	// 声明一个"[3]int"数组类型指针并分配内存地址
	var b = new([3]int)
	fmt.Printf("内存地址: %v, 数据: %v, 类型: %T\n", b, *b, b)

	// 下面这种两种写法都是正确的，但Go编译器使用了语法糖，让我们可以有更简洁的写法。
	// (*b)[0] = 200
	b[0] = 200

	fmt.Printf("内存地址: %v, 数据: %v, 类型: %T\n", b, *b, b)
}

2.make

2.1 make概述

make也是用于内存分配的，区别于new，它只用于slice切片、map以及管道chan，接口interface等的内存分配。

make返回的类型就是这三个类型本身，而不是他们的指针类型，因为这三种类型就是引用类型，所以就没有必要返回他们的指针了。

make函数的函数签名如下：
	func make(t Type, size ...IntegerType) Type
	
make函数是无可替代的，我们在使用slice、map以及chan的时候，都需要使用make进行初始化，然后才可以对它们进行操作。

2.2 make案例

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	var teacher map[string]int

	// 对引用类型的数据进行初始化操作，用于分配内存地址
	teacher = make(map[string]int, 10)

	teacher["尹正杰"] = 20

	fmt.Println(teacher)

}

3.new和make的区别

相同点:
    二者都是用来做内存分配的。

不同点:
  - make只用于slice、map以及channel的初始化，返回的还是这三个引用类型本身:
	    - make只能对内置数据类型进行申请内存;
	    - 返回是数据值本身;

  - 而new用于类型的内存分配，返回的是指向类型的指针:
	    - new方法主要给struct等非内置数据类型申请空间
	    - 返回的是一个指针类型