go基础系列 第二章 go指针

一. 指针

先来看一段代码

    var a int =
    var pa *int
    pa = &a
    *pa =
    fmt.Println(a)    

这里定义了一个int类型的变量a, 有定义了一个指针类型的变量pa, 让pa指向了a的地址. 然后修改了pa的值, 我们看看打印出来的a是什么:

结果:  

下面开始描述指针

1. 指针也是一种变量, 指针变量的定义方式, 和普通变量的定义方式一样

2. go语言中的指针不能进行运算. 在c中,指针是可以运算的. 比如 &pa+2, 这在go中是不可以的. 还是刚才的例子,我们对指针进行运算, 编译就过不去

3. go语言只有值传递, 没有引用传递. 如何实现go语言的引用传递呢, 配合指针.

如果你想要传递一个int类型的数值,如果是直接传递过去. 那么就是值拷贝. 如果想要引用传递, 那么就要把指针传递过去.

思考: go语言只有值传递. 比如,定义一个方法, 然后调用它:

func test(a int) {
	a ++
}

func main() {
   a := 5
   test (a)
   fmt.Println("a: ", a)
}

结果: a: 5

　　这里main方法调用test,将a拷贝了一份传给test. 这是值传递. 那么怎么才能让值跟着发生变化呢? 我们可以配合地址使用.

func test(a *int) {
	*a ++
}

func main() {
	a := 5
	test (&a)
	fmt.Println("a: ", a)
}

结果: a: 6

　　这是一个配合地址使用的值传递. 他的传递是将a的地址复制了一份,传给了test. 如下图:

他们最终指向的都是5. 所以, 一旦test方法修改ile值, main方法中的也会随之修改

那么, 自定义类型是值传递还是引用传递呢?

答案: 不一定. 如果你将一个对象Cache传递到一个函数里. 他是对这个Cache的值copy么? 不一定. 要看这个函数里面的内部结构: 看下面的例子.

例子1:

type Cache struct {
    aa int
    bb int
    cc string
}

func change(c Cache) {
    c.cc = "world"
    fmt.Println("in change, c", c)
}

func main() {
    // 初始化一个Cache对象
    var c = Cache{aa:1, bb:100, cc:"hello"}
    // 修改对象的值. 这里传递过去的是一个值拷贝
    change(c)
    fmt.Println(c)
}

这个例子, go语言只有值拷贝, 这是对对象的值拷贝的过程. 修改了函数体里面对象的属性, 对函数外没有影响,

结果:

in change, c {1 100 world}
{1 100 hello}

例子2:

type Cache struct {
    aa int
    bb int
    cc string
}

func change(c *Cache) {
    c.cc = "world"
    fmt.Println("in change, c", c)
}

func main() {
    // 初始化一个Cache对象
    var c = Cache{aa:1, bb:100, cc:"hello"}
    // 修改对象的值. 这里传递过去的是一个值拷贝
    change(&c)
    fmt.Println(c)
}

这个例子和例1不一样的地方是, 函数的参数是一个指针. go语言只有值拷贝, 这里是将c的地址拷贝了一份传给了change. 这就达到了引用传递的效果, 修改函数体里面的值,外面也受影响.

返回结果:

in change, c &{1 100 world}
{1 100 world}

例子3:

type Cache struct {
    aa int
    bb int
    cc *string  // 结构体里面有一个指针对象
}

func change(c Cache) {
    *c.cc = "world"
    fmt.Println("in change, c", c.aa, c.bb, *c.cc)
}

func main() {
    // 初始化一个Cache对象
    cc := "hello"
    var c = Cache{aa:1, bb:100, cc:&cc}
    // 修改对象的值. 这里传递过去的是一个值拷贝
    change(c)
    fmt.Println(c.aa, c.bb, *c.cc)
}

这个例子和前两个例子不同的地方是: 结构体Cache中cc是一个地址. 他不是一个变量了. 那么这个时候. change函数修改了cc的值,会怎么样呢?

结果:

in change, c   world
  world

是的, cc是一个地址, 当对象c拷贝一份到cc里面的时候, Cache中的地址变量cc 直接复制一份到change. 本身cc就是地址, 所以函数内改变了cc所在地址的值, 那么函数外也会改变

这就说明了, 结构体传递到函数里面, 到底是值传递还是引用传递呢? 和结构体内部的结构有关系.

3. 用go语言实现交换两个变量的值.

分析1:

func change(a int ,b int) {
   a, b = b, a
   fmt.Println("in change, a:", a, ", b:", b)
}

func main() {
   // 初始化一个Cache对象
   a, b := 3, 4
   change(a, b)
   fmt.Println(a, b)
}

上述方法返回值:

in change, a: 4 , b: 3
3 4

错误的原因在于, int类型是值传递, 修改内容的值, 对外部没影响. 所以返回的还是3, 4

分析2: 地址传递

func change(a *int ,b *int) {
   fmt.Println(fmt.Println("[change---1], a:", a, ", b:", b))
   a, b = b, a
   fmt.Println("[change--2], a:", a, ", b:", b)
}

func main() {
   // 初始化一个Cache对象
   a, b := 3, 4
   fmt.Println("[main --- 1]", &a, &b)
   change(&a, &b)
   fmt.Println("[main --- 2]", a, b)
}

先来看输出结果:

[main --- 1] 0xc000096008 0xc000096010
[change---1], a: 0xc000096008 , b: 0xc000096010
48 <nil>
[change--2], a: 0xc000096010 , b: 0xc000096008
[main --- 2] 3 4

出乎意料, 原本以为, main函数最后的输出会是4, 3. 我们发现, 结果并不是. 也就是说, 虽然传的是指针过去, 但是是对指针的一个copy,  这一点更说明了, 所有的变量都是值拷贝. 包括指针变量. 也是一个值拷贝

分析3: 改变地址的值

func change(a *int ,b *int) {
    fmt.Println(fmt.Println("[change---1], a:", a, ", b:", b))
    *a, *b = *b, *a // 把地址的值改变了
    fmt.Println("[change--2], a:", a, ", b:", b)
}

func main() {
    // 初始化一个Cache对象
    a, b := 3, 4
    fmt.Println("[main --- 1]", &a, &b)
    change(&a, &b)
    fmt.Println("[main --- 2]", a, b)
}

和三个不同之处, 是在change函数内, 修改了指针类型的变量的值. 输出结果是:

[main --- ] 0xc00001c0f8 0xc00001c100
[change---], a: 0xc00001c0f8 , b: 0xc00001c100
 <nil>
[change--], a: 0xc00001c0f8 , b: 0xc00001c100
[main --- ]  

我们看到, 最后的输出结果却是是4, 3

分析4: 还有一种更简单的交换两个值的方式

func change(a *int ,b *int) (int, int){
    return *b, *a
}

func main() {
    // 初始化一个Cache对象
    a, b := 3, 4
    fmt.Println("[main --- 1]", &a, &b)
    a,b = change(&a, &b)
    fmt.Println("[main --- 2]", a, b)
}

输出:

[main --- ] 0xc00001c0f8 0xc00001c100
[main --- ]  

分析5: 最简单的方式

func change(a int ,b int) (int, int){
    return b, a
}

func main() {
    // 初始化一个Cache对象
    a, b := 3, 4
    fmt.Println("[main --- 1]", &a, &b)
    a,b = change(a, b)
    fmt.Println("[main --- 2]", a, b)
}

结果:

[main --- ] 0xc000096008 0xc000096010
[main --- ]  

从这里我们得出以下结论:

1. 指针类型的变量, 和普通变量一样, 是值传递.

2. 指针类型的变量, 要想修改变量的值, 需要使用指针的指针来改变. 其实,在指针里面, 是指针的指针就是值了. 那么, 我们的原则是, 不管他是什么, 只有修改的是指针, 那么就达到了引用传递的效果.

指针对于我们来说, 方便好多, 但是也会产生很对疑问. 比如分析4和分析5, 他们为什么得到的结果是一只呢? 需要看一下他的内部到底是怎么交换的.

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