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Go 语言指针

和 C/C++ 一样,Go 语言也有指针的概念,指针就是一个存储了变量地址的变量。不过,Go 语言中的指针没有指针运算,只能获取变量的地址、访问指针指向的变量以及将指针传递给函数等基本操作。因此,Go 语言中的指针很容易学习,合理使用指针也能让程序设计变得更加简单。

提示

本文所有示例代码可在 GitHub 下载。

什么是指针

我们都知道,变量是一种使用方便的占位符,用于引用计算机内存地址。如果你想获得某个变量的地址,可以使用取地址符 &,将其放到一个变量前使用就会返回相应变量的内存地址。

以下实例演示了如何获取变量在内存中地址:

pointer_example_01.go
package main

import "fmt"

func main() {
var a int = 10
fmt.Printf("变量的地址: %x\n", &a)
}

执行以上代码输出结果为(你看到的地址可能不一样):

变量的地址: c000012110

实际上,指针就是一个存储了变量地址的变量,一个指针变量可以指向任何一个值的内存地址。

类似于变量和常量,在使用指针前需要声明指针。指针声明格式如下:

var var_name *var-type

其中,var-type 为指针类型,var_name 为指针变量名,* 号用于指定变量是作为一个指针。

例如,下面声明指向 int 和 float32 的指针:

var ip *int        // 指向整型
var fp *float32 // 指向浮点型

如何使用指针

指针的一般使用流程为:定义指针变量 -> 为指针变量赋值 -> 访问指针变量中指向地址的值。

在指针类型前面加上 * 号(前缀)来获取指针所指向的内容。一个指针变量通常缩写为 ptr

请看下面实例:

pointer_example_02.go
package main

import "fmt"

func main() {
var a int= 20 /* 声明实际变量 */
var ptr *int /* 声明指针变量 */

ptr = &a /* 指针变量的存储地址 */

fmt.Printf(" a 变量的内存地址: %x\n", &a)

/* 指针变量的存储地址 */
fmt.Printf("ptr 变量的存储地址: %x\n", ptr)

/* 使用指针访问值 */
fmt.Printf("*ptr 变量的值: %d\n", *ptr)
}

以上实例执行输出结果为:

  a 变量的内存地址: c000012110
ptr 变量的存储地址: c000012110
*ptr 变量的值: 20

空指针

当一个指针被定义后没有分配到任何变量时,它的值为 nilnil 指针也称为空指针。

nil 在概念上和其它语言的 nullNonenilNULL 一样,都指代零值或空值。

请看下面实例:

pointer_example_03.go
package main

import "fmt"

func main() {
var ptr *int
fmt.Printf("ptr 的值为 %v\n", ptr)
fmt.Printf("ptr 的值为 %#v\n", ptr)
}

以上实例输出结果为:

ptr 的值为 <nil>
ptr 的值为 (*int)(nil)

在使用指针之前,可以先判断是否为空,判断的方法是和 nil 作比较,例如:

if(ptr != nil)     // ptr 不是空指针
if(ptr == nil) // ptr 是空指针

数组指针

数组指针即指向数组的指针,也就是用于存储数组地址的变量。

在介绍数组指针之前,先看个实例,定义了长度为 3 的整型数组:

pointer_example_04.go
package main

import "fmt"

const MAX int = 3

func main() {
a := []int{10,100,200}

for i := 0; i < MAX; i++ {
fmt.Printf("a[%d] = %d\n", i, a[i])
}
}

以上代码执行输出结果为:

a[0] = 10
a[1] = 100
a[2] = 200

有一种情况,我们可能需要保存数组,这样我们就需要使用到指针。

你可以通过下面方法声明一个整型数组指针:

var ptr [MAX]*int

以下实例的三个整数将存储在指针数组中:

pointer_example_05.go
package main

import "fmt"

const MAX int = 3

func main() {
a := []int{10,100,200}
var ptr [MAX]*int

for i := 0; i < MAX; i++ {
ptr[i] = &a[i] // 整数地址赋值给指针数组
}

for i := 0; i < MAX; i++ {
fmt.Printf("a[%d] = %d\n", i, *ptr[i])
}
}

以上代码执行输出结果为:

a[0] = 10
a[1] = 100
a[2] = 200

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。

例如,声明一个指向整型指针的指针变量:

var ptr **int

注意:访问指向指针的指针变量值需要使用两个 * 号。

请看下面实例:

pointer_example_06.go
package main

import "fmt"

func main() {
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)
fmt.Printf("指针变量 *ptr = %d\n", *ptr)
fmt.Printf("指向指针的指针变量 **pptr = %d\n", **pptr)
}

以上实例执行输出结果为:

变量 a = 3000
指针变量 *ptr = 3000
指向指针的指针变量 **pptr = 3000

向函数传递指针参数

Go 语言允许向函数传递指针,只需要在函数定义的参数上设置为指针类型即可。和值传递不同,通过引用或地址传参,在函数调用时可以改变实参的值。

下面实例演示了如何向函数传递指针,并在函数调用后修改函数内的值。

pointer_example_07.go
package main

import "fmt"

func main() {
/* 定义局部变量 */
var a int = 100
var b int= 200

fmt.Printf("交换前 a 的值 : %d\n", a)
fmt.Printf("交换前 b 的值 : %d\n", b)

/* 调用函数用于交换值
* &a 指向 a 变量的地址
* &b 指向 b 变量的地址
*/
swap(&a, &b)

fmt.Printf("交换后 a 的值 : %d\n", a)
fmt.Printf("交换后 b 的值 : %d\n", b)
}

func swap(x *int, y *int) {
var temp int
temp = *x // 保存 x 地址的值
*x = *y // 将 y 赋值给 x
*y = temp // 将 temp 赋值给 y
}

以上实例允许输出结果为:

交换前 a 的值 : 100
交换前 b 的值 : 200
交换后 a 的值 : 200
交换后 b 的值 : 100