Go语言指针

1 指针相关概念

指针核心概念

• 指针不能进行偏移和运算，是安全指针。
• 切片，由指向起始元素的原始指针、元素数量和容量组成。

内存描述

• 我们在编程的时候，实际上就是在操作内存，除非是进行IO操作写磁盘。
• C语言课程是我大学的第一门编程语言课程，其中最难的部分就是指针，而指针就是直接操作内存的，所谓的C语言是最接近底层的语言，其中很重要的原因就是以为C语言让程序员可以直接去动内存。
• 其实在很多年前，人们编程的时候绝对不像想在这么幸福，总是要直接操作内存的，而更久远一点的程序员们，要用汇编语言直接写指令，再久一点的程序员，就要在纸带上打孔，用01010这种二进制编码编程了。

我们都知道Java有堆内存和栈内存，堆内存里是实际的对象，栈内存中的变量指向了对象，这里的指向，其实就是指针了。那么指向的是什么？有没有人曾经思考过这个问题，在内存中，如何快速的寻找一个值？ 答案自然是地址，只有用地址访问是最快的

要学习Go语言中的指针需要先知道3个概念：指针地址、指针类型和指针取值。

2 Go语言中的指针

Go语言中的函数传参都是值拷贝，当我们想要修改某个变量的时候，我们可以创建一个指向该变量地址的指针变量。传递数据使用指针，而无须拷贝数据。类型指针不能进行偏移和运算。Go语言中的指针操作非常简单，只需要记住两个符号：&（取地址）和*（根据地址取值）。

2.1 指针地址和指针类型

每个变量在运行时都拥有一个地址，这个地址代表变量在内存中的位置。Go语言中使用&字符放在变量前面对变量进行“取地址”操作。 Go语言中的值类型（int、float、bool、string、array、struct）都有对应的指针类型，如：*int、*int64、*string等。

ptr := &v    //语法: v的类型为T

• v:代表被取地址的变量，类型为T
• ptr:用于接收地址的变量，ptr的类型就为*T，称做T的指针类型。*代表指针

2.2 举例如下

func main() {
	a := 10
	b := &a
	fmt.Printf("a:%d ptr:%p\n", a, &a) // a:10 ptr:0xc00001a078
	fmt.Printf("b:%p type:%T\n", b, b) // b:0xc00001a078 type:*int
	fmt.Println(&b)                    // 0xc00000e018
}

b := &a的图示说明如下：

3 指针取值

在对普通变量使用&操作符取地址后会获得这个变量的指针，然后可以对指针使用*操作，也就是指针取值，代码如下。

func main() {
	//指针取值
	a := 10
	b := &a // 取变量a的地址，将指针保存到b中
	fmt.Printf("type of b:%T\n", b) //*int
	c := *b // 指针取值（根据指针去内存取值）
	fmt.Printf("type of c:%T\n", c) //int
	fmt.Printf("value of c:%v\n", c) //10
}

总结

• 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。
• 对变量进行取地址（&）操作，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，可以获得指针变量指向的原变量的值。

4 指向指针的指针

如果一个指针变量存放的又是另一个指针变量的地址，则称这个指针变量为指向指针的指针变量。 当定义一个指向指针的指针变量时，第一个指针存放第二个指针的地址，第二个指针存放变量的地址：

var ptr **int

举例如下：

var a int
var ptr *int
var pptr **int
a = 3000
//指针ptr地址
ptr = &a
//指向指针ptr地址
pptr = &ptr
//获取pptr的值
fmt.Printf("变量 a = %d\n", a)  //变量 a = 3000
fmt.Printf("指针ptr= %v\n", ptr) //指针ptr= 0xc00000a0b8
fmt.Printf("取指针变量ptr的值 *ptr= %d\n", *ptr) //取指针变量ptr的值 *ptr= 3000
fmt.Printf("指向指针的指针变量 **pptr = %d\n", **pptr) //指向指针的指针变量 **pptr = 3000
fmt.Printf("变量的内存地址 a = %v\n", ptr)   //ptr这个值是指向a的内存地址的。 a = 0xc00000a0b8
fmt.Printf("指针ptr取的内存地址为 &ptr = %v\n", &ptr)   //&ptr这个值为指针ptr的内存地址。  &ptr = 0xc000006028
fmt.Printf("第一个指针变量的内存地址 *ptr = %v\n", pptr)   //pptr这个值，是指向指针ptr在内存中的地址的。  *ptr = 0xc000006028

5 new

new是一个内置的函数，它的函数签名如下：

// The new built-in function allocates memory. The first argument is a type,
// not a value, and the value returned is a pointer to a newly
// allocated zero value of that type.
func new(Type) *Type

• Type表示类型，new函数只接受一个参数，这个参数是一个类型
• *Type表示类型指针，new函数返回一个指向该类型内存地址的指针。

new函数不太常用，使用new函数得到的是一个类型的指针，并且该指针对应的值为该类型的零值。举个例子：

func main() {
	a := new(int) //a就是一个*int（int类型的指针）
	b := new(bool)//b就是一个*bool （bool类型的指针）
	fmt.Printf("%T\n", a) // *int
	fmt.Printf("%T\n", b) // *bool
	fmt.Println(*a)       // 0
	fmt.Println(*b)       // false
}

5.1 new函数的示例

type Point struct {
    X, Y float64
}

func (p *Point) Abs() float64 {
    return math.Sqrt(p.X*p.X + p.Y*p.Y)
}

func main() {
    var p *Point
    fmt.Println(p.Abs())
}

问这个为什么会 panic？报错信息如下

panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal 0xc0000005 code=0x0 addr=0x0 pc=0x49a76a]

goroutine 1 [running]:
main.(*Point).Abs(...)
        D:/go_project/src/github.com/ourlang/noUtil/test/main.go:132
main.main()
        D:/go_project/src/github.com/ourlang/noUtil/test/main.go:137 +0x2a

处理方法

其实很简单，从报错内容可以看出是空指针引用，所以问题出在这里

// 这种声明方式 p 是一个 nil 值
var p *Point

// 改为
var p *Point = new(Point)

// 或者
var p *Point = &Point{}
//为什么这么改就可以呢，我们看看定义，大致意思是，new函数会分配内存，
//返回的值是一个指向该类型零值的地址。

6 make

make说明

make也是用于内存分配的，区别于new，它只用于slice、map以及channel的内存创建，而且它返回的类型就是这三个类型本身，而不是他们的指针类型，因为这三种类型就是引用类型，所以就没有必要返回他们的指针了。

func make(t Type, size ...IntegerType) Type

make函数是无可替代的，我们在使用slice、map以及channel的时候，都需要使用make进行初始化，然后才可以对它们进行操作。

7 new与make的区别

• 二者都是用来申请内存的。
• new很少用,一般用来给基本类型申请内存的。并且内存对应的值为类型零值，返回的是指向类型的指针。比如string int返回的是对应类型的指针（*string *int）
• make只用于slice、map以及channel的初始化，返回的还是这三个引用类型本身；