Go 語(yǔ)言的指針的學(xué)習(xí)筆記

Go 的原生數(shù)據(jù)類型可以分為基本類型和高級(jí)類型，基本類型主要包含 string， bool， int 及 float 系列，高級(jí)類型包含 struct，array/slice，map，chan, func 。

相比 Java，Python，Javascript 等引用類型的語(yǔ)言，Golang 擁有類似C語(yǔ)言的指針這個(gè)相對(duì)古老的特性。但不同于 C 語(yǔ)言，Golang 的指針是單獨(dú)的類型，而不是 C 語(yǔ)言中的 int 類型，而且也不能對(duì)指針做整數(shù)運(yùn)算。從這一點(diǎn)看，Golang 的指針基本就是一種引用。

那么 Golang 為什么需要指針？這種指針又能有什么獨(dú)特的用途呢？

在學(xué)習(xí)引用類型語(yǔ)言的時(shí)候，總是要先搞清楚，當(dāng)給一個(gè)函數(shù)/方法傳參的時(shí)候，傳進(jìn)去的是值還是引用。實(shí)際上，在大部分引用型語(yǔ)言里，參數(shù)為基本類型時(shí)，傳進(jìn)去的大都是值，也就是另外復(fù)制了一份參數(shù)到當(dāng)前的函數(shù)調(diào)用棧。參數(shù)為高級(jí)類型時(shí)，傳進(jìn)去的基本都是引用。這個(gè)主要是因?yàn)樘摂M機(jī)的內(nèi)存管理導(dǎo)致的。

內(nèi)存管理中的內(nèi)存區(qū)域一般包括 heap 和 stack， stack 主要用來(lái)存儲(chǔ)當(dāng)前調(diào)用棧用到的簡(jiǎn)單類型數(shù)據(jù)：string，boolean，int，float 等。這些類型的內(nèi)存占用小，容易回收，基本上它們的值和指針占用的空間差不多，因此可以直接復(fù)制，GC也比較容易做針對(duì)性的優(yōu)化。 復(fù)雜的高級(jí)類型占用的內(nèi)存往往相對(duì)較大，存儲(chǔ)在 heap 中，GC 回收頻率相對(duì)較低，代價(jià)也較大，因此傳引用/指針可以避免進(jìn)行成本較高的復(fù)制操作，并且節(jié)省內(nèi)存，提高程序運(yùn)行效率。

因此，在下列情況可以考慮使用指針：1，需要改變參數(shù)的值；2，避免復(fù)制操作；3，節(jié)省內(nèi)存；

變量是一種使用方便的占位符，用于引用計(jì)算機(jī)地址，而在 Go 語(yǔ)言中可以通過(guò) & 符號(hào)獲取一個(gè)變量在計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址。

package basic

import "fmt"

func main(){
  a := 1
  fmt.Println(&a) // 0xc4200180a0
}

一個(gè)指針變量指向了一個(gè)值的內(nèi)存地址。Go 語(yǔ)言中的指針語(yǔ)法與 C++ 類似，都是使用 * 符號(hào)聲明指針變量；

package basic

import "fmt"

func main(){
  a := 1
  var p *int = &a
  
  fmt.Printf("獲取變量?jī)?nèi)存地址 %x\n", p) // 獲取變量?jī)?nèi)存地址 c4200180a0
  fmt.Printf("獲取指針變量值 %v", *p) // 獲取指針變量值 1
}

Go 語(yǔ)言雖然有指針，但是沒(méi)有指針?biāo)銛?shù)，不能對(duì)其進(jìn)行加減，但可以把指針值賦給另一個(gè)指針。這也就是 Golang 中的指針與 C++ 中指針的最大區(qū)別。

值傳遞？引用傳遞？

在學(xué)習(xí)引用類型語(yǔ)言時(shí)，我們首先要搞清楚，當(dāng)給一個(gè)函數(shù)/方法傳參的時(shí)候，使用的是指?jìng)鬟f還是引用傳遞。實(shí)際上，大部分引用類型語(yǔ)言，參數(shù)為基本類型時(shí)，使用的是值傳遞。也就是另外復(fù)制了一份參數(shù)到當(dāng)前的函數(shù)調(diào)用棧。參數(shù)為高級(jí)類型時(shí)，使用的是引用傳遞。這個(gè)主要是因?yàn)樘摂M機(jī)的內(nèi)存管理導(dǎo)致的。

內(nèi)存管理中的內(nèi)存區(qū)域一般包括 堆(heap) 和 棧(stack) 主要用來(lái)存儲(chǔ)當(dāng)前調(diào)用棧用到的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型：string、boolean、int、float 等。這些類型的內(nèi)存占用小，容易回收，基本上它們的值和指針占用的空間差不多，因此可以直接復(fù)制，GC 也比較容易做針對(duì)性的優(yōu)化。復(fù)雜的高級(jí)類型占用的內(nèi)存往往相對(duì)較大，存儲(chǔ)在 堆(heap) 中，GC回收率相對(duì)較低，代價(jià)也較大，因此傳 引用/指針 可以避免進(jìn)行成本較高的復(fù)制操作，并且節(jié)省內(nèi)存，提高程序運(yùn)行效率。

因此，在以下情況下可以考慮使用指針：

• 需要改變參數(shù)的值；
• 避免復(fù)制操作；
• 節(jié)省內(nèi)存；

而在 Golang 中，具體到高級(jí)類型 struct，slice，map 也各有不同。實(shí)際上，只有 struct 的使用有點(diǎn)復(fù)雜，slice，map，chan 都可以直接使用，不用考慮是值還是指針。

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