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『就要学习 Go 语言』系列 -- 第 27 篇分享好文
前几天,有同学在技术交流群里问:指针与引用的区别?在群里没做太多解释,回去找了篇 Steve Francia 大神关于「指针与引用」的文章,翻译过来了,可以点击文末的「阅读原文」查看原版。
包括 C、C++ 在内的一些语言支持指针。其他语言包括 C++、Java、Python、Ruby、Perl 和 PHP 都支持引用。从表面上看,引用和指针非常相似,它们都用来让一个变量提供对另一个变量的访问。由于两者都提供了许多相同的功能,所以常常不清楚它们各自的内部机制有什么不同。在本文中,我将说明指针和引用之间的区别。
为什么这很重要
指针是 Go 语言的核心。大多数程序员都是在上面提到的一种语言的基础上学习 Go 的。因此,理解指针和引用之间的区别对于理解 Go 至关重要。即使你使用过具有指针的语言,Go 对指针的实现也不同于 C 和 C++,因为它保留了引用的一些优秀属性,同时保留了指针的功能。
本文的其余部分旨在广泛地讨论引用的概念,而不是具体的实现。我们将使用 Go 作为指针的参考实现。
有什么不同?
指针变量存储的是另一个变量的地址。
引用变量指向另外一个变量。
为证明我们的观点,用 C++ 举个例子,它同时支持指针和引用。
1int i = 3;
2int *ptr = &i;
3int &ref = i;
第一行定义了变量 i;第 2 行定义了一个指向变量 i 内存地址的指针 ptr;第 3 行定义了一个指向变量 i 的引用 ref。
不仅操作符不同,而且使用的方法也不同。对于指针,必须使用 * 操作符来解引用。对于引用,不需要任何操作符。据了解,你倾向于使用引用的变量。
继续我们的示例,下面两行代码都将把 i 的值更改为13。
1*ptr = 13;
2ref = 13;
你可能会问,如果我尝试直接访问变量 ptr 而不使用解引用。这就引出了指针和引用之间的第二个关键区别。指针可以重分配,而引用不能。换句话说,指针可以被分配另一个不同的地址。
看下 Go 的例子
1package main
2
3import "fmt"
4
5var ap *int
6
7func main() {
8 a := 1 // define int
9 b := 2 // define int
10
11 ap = &a
12 // set ap to address of a (&a)
13 // ap address: 0x2101f1018
14 // ap value : 1
15
16 *ap = 3
17 // change the value at address &a to 3
18 // ap address: 0x2101f1018
19 // ap value : 3
20
21 a = 4
22 // change the value of a to 4
23 // ap address: 0x2101f1018
24 // ap value : 4
25
26 ap = &b
27 // set ap to the address of b (&b)
28 // ap address: 0x2101f1020
29 // ap value : 2
30}
到目前为止,你可以使用引用以一种相当类似的方式完成上述所有操作,而且通常使用更简单的语法。
跟我一起,下面的例子将说明为什么指针比引用更强大。
扩展下上面的函数:
1 ...
2
3 ap2 := ap
4 // set ap2 to the address in ap
5 // ap address: 0x2101f1020
6 // ap value : 2
7 // ap2 address: 0x2101f1020
8 // ap2 value : 2
9
10 *ap = 5
11 // change the value at the address &b to 5
12 // ap address: 0x2101f1020
13 // ap value : 5
14 // ap2 address: 0x2101f1020
15 // ap2 value : 5
16 // If this was a reference ap & ap2 would now
17 // have different values
18
19 ap = &a
20 // change ap to address of a (&a)
21 // ap address: 0x2101f1018
22 // ap value : 4
23 // ap2 address: 0x2101f1020
24 // ap2 value : 5
25 // Since we've changed the address of ap, it now
26 // has a different value then ap2
27}
你可以在这里做个练习
理解引用和指针的不用关键在第二个例子。
如果我们使用引用处理,我们将无法通过 *ap
更改 b 的值,并将其反映在 *ap2 中。因为一旦你复制了一个引用,它们就各自独立,没有任何联系。然而,它们可能指向相同的变量,但你操作引用时将会改变它指向,而不是指向的值。
最后一个示例向你演示了更改一个指针的赋值以指向新地址。由于引用的限制,这是唯一可行的操作。
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