Go语言指针详解,看这一篇文章就够了

2年前 (2024-04-26)
与 Java 和 网站站点" rel="nofollow" /> &操作符(前缀)来获取变量的内存地址(取地址操作),格式如下:

ptr := &v    // v 的类型为 T

其中 v 代表被取地址的变量,变量 v 的地址使用变量 ptr 进行接收,ptr 的类型为*T,称做 T 的指针类型,*代表指针。

指针实际用法,可以通过下面的例子了解:

package main

import (

"fmt"

)

func main() {

var cat int = 1

var str string = "banana"

fmt.Printf("%p %p", &cat, &str)

}

运行结果:

0xc042052088 0xc0420461b0

代码说明如下:

  • 第 8 行,声明整型变量 cat。

  • 第 9 行,声明字符串变量 str。

  • 第 10 行,使用 fmt.Printf 的动词%p打印 cat 和 str 变量的内存地址,指针的值是带有0x十六进制前缀的一组数据。


提示:变量、指针和地址三者的关系是,每个变量都拥有地址,指针的值就是地址。

从指针获取指针指向的值

当使用&操作符对普通变量进行取地址操作并得到变量的指针后,可以对指针使用*操作符,也就是指针取值,代码如下。

package main

import (

"fmt"

)

func main() {

// 准备一个字符串类型

var house = "Malibu Point 10880, 90265"

// 对字符串取地址, ptr类型为*string

ptr := &house

// 打印ptr的类型

fmt.Printf("ptr type: %T\n", ptr)

// 打印ptr的指针地址

fmt.Printf("address: %p\n", ptr)

// 对指针进行取值操作

value := *ptr

// 取值后的类型

fmt.Printf("value type: %T\n", value)

// 指针取值后就是指向变量的值

fmt.Printf("value: %s\n", value)

}

运行结果:

ptr type: *string
address: 0xc0420401b0
value type: string

value: Malibu Point 10880, 90265

代码说明如下:

  • 第 10 行,准备一个字符串并赋值。

  • 第 13 行,对字符串取地址,将指针保存到变量 ptr 中。

  • 第 16 行,打印变量 ptr 的类型,其类型为 *string。

  • 第 19 行,打印 ptr 的指针地址,地址每次运行都会发生变化。

  • 第 22 行,对 ptr 指针变量进行取值操作,变量 value 的类型为 string。

  • 第 25 行,打印取值后 value 的类型。

  • 第 28 行,打印 value 的值。


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。

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使用&操作符,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使用*操作符,可以获得指针变量指向的原变量的值。

使用指针修改值

通过指针不仅可以取值,也可以修改值。

前面已经演示了使用多重赋值的方法进行数值交换,使用指针同样可以进行数值交换,代码如下:

package main

import "fmt"

// 交换函数

func swap(a, b *int) {

// 取a指针的值, 赋给临时变量t

t := *a

// 取b指针的值, 赋给a指针指向的变量

*a = *b

// 将a指针的值赋给b指针指向的变量

*b = t

}

func main() {

// 准备两个变量, 赋值1和2

x, y := 1, 2

// 交换变量值

swap(&x, &y)

// 输出变量值

fmt.Println(x, y)

}

运行结果:

2 1

代码说明如下:

  • 第 6 行,定义一个交换函数,参数为 a、b,类型都为 *int 指针类型。

  • 第 9 行,取指针 a 的值,并把值赋给变量 t,t 此时是 int 类型。

  • 第 12 行,取 b 的指针值,赋给指针 a 指向的变量。注意,此时*a的意思不是取 a 指针的值,而是“a 指向的变量”。
  • 第 15 行,将 t 的值赋给指针 b 指向的变量。

  • 第 21 行,准备 x、y 两个变量,分别赋值为 1 和 2,类型为 int。

  • 第 24 行,取出 x 和 y 的地址作为参数传给 swap() 函数进行调用。

  • 第 27 行,交换完毕时,输出 x 和 y 的值。


*操作符作为右值时,意义是取指针的值,作为左值时,也就是放在赋值操作符的左边时,表示 a 指针指向的变量。其实归纳起来,*操作符的根本意义就是操作指针指向的变量。当操作在右值时,就是取指向变量的值,当操作在左值时,就是将值设置给指向的变量。

如果在 swap() 函数中交换操作的是指针值,会发生什么情况?可以参考下面代码:

package main

import "fmt"

func swap(a, b *int) {

b, a = a, b

}

func main() {

x, y := 1, 2

swap(&x, &y)

fmt.Println(x, y)

}

运行结果:

1 2

结果表明,交换是不成功的。上面代码中的 swap() 函数交换的是 a 和 b 的地址,在交换完毕后,a 和 b 的变量值确实被交换。但和 a、b 关联的两个变量并没有实际关联。这就像写有两座房子的卡片放在桌上一字摊开,交换两座房子的卡片后并不会对两座房子有任何影响。

示例:使用指针变量获取令行的输入信息

Go语言内置的 flag 包实现了对令行参数的解析,flag 包使得开发令行工具更为简单。

下面的代码通过提前定义一些令行指令和对应的变量,并在运行时输入对应的参数,经过 flag 包的解析后即可获取令行的数据。

【示例】获取令行输入:

package main

// 导入系统包

import (

"flag"

"fmt"

)

// 定义令行参数

var mode = flag.String("mode", "", "process mode")

func main() {

// 解析令行参数

flag.Parse()

// 输出令行参数

fmt.Println(*mode)

}

将这段代码名为 main.go,然后使用如下令行运行:

go run main.go --mode=fast

令行输出结果如下:

fast

代码说明如下:

  • 第 10 行,通过 flag.String,定义一个 mode 变量,这个变量的类型是 *string。后面 3 个参数分别如下:

    • 参数名称:在令行输入参数时,使用这个名称。

    • 参数值的默认值:与 flag 所使用的函数创建变量类型对应,String 对应字符串、Int 对应整型、Bool 对应布尔型等。

    • 参数说明:使用 -help 时,会出现在说明中。

  • 第 15 行,解析令行参数,并将结果写入到变量 mode 中。

  • 第 18 行,打印 mode 指针所指向的变量。


由于之前已经使用 flag.String 注册了一个名为 mode 的令行参数,flag 底层知道怎么解析令行,并且将值赋给 mode*string 指针,在 Parse 调用完毕后,无须从 flag 获取值,而是通过自己注册的这个 mode 指针获取到最终的值。代码运行流程如下图所示。


图:令行参数与变量的关系

创建指针的另一种方法——new() 函数

Go语言还提供了另外一种方法来创建指针变量,格式如下:

new(类型)

一般这样写:

str := new(string)

*str = "Go语言教程"

fmt.Println(*str)

new() 函数可以创建一个对应类型的指针,创建过程会分配内存,被创建的指针指向默认值。