Go 系列教程 —— 15. 指针

欢迎来到 Golang 系列教程的第 15 个教程。

什么是指针？

指针是一种存储变量内存地址（Memory Address）的变量。

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。

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
    fmt.Printf("Type of a is %T\n", a)
    fmt.Println("address of b is", a)
}

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& 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 0x1040a124

由于 b 可能处于内存的任何位置，你应该会得到一个不同的地址。

指针的零值（Zero Value）

指针的零值是 nil。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    a := 25
    var b *int
    if b == nil {
        fmt.Println("b is", b)
        b = &a
        fmt.Println("b after initialization is", b)
    }
}

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上面的程序中，b 初始化为 nil，接着将 a 的地址赋值给 b。程序会输出：

b is <nil>  
b after initialisation is 0x1040a124

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)
}

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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)
}

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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

向函数传递指针参数

package main

import (  
    "fmt"
)

func change(val *int) {  
    *val = 55
}
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)
}

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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

不要向函数传递数组的指针，而应该使用切片

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。

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)
}

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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)
}

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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。

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)
}

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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。

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++
}

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上面的程序会抛出编译错误：main.go:6: invalid operation: p++ (non-numeric type *[3]int)。

我在 github 上创建了一个程序，涵盖了所有我们讨论过的内容。

关于指针的介绍到此结束。祝您愉快。

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