指针与引用

『就要学习 Go 语言』系列 -- 第 27 篇分享好文

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。

给个[在看]，是对四哥最大的支持