Go变量指针的实现示例

目录

• 1.指针的本质
• 2.声明指针
• 3.关键操作符
• 4.指针的零值
• 5.指针的用途
• 6.指针示例
• 为什么使用创建结构体指针：
• 7.注意！！！！！！！
• 扩展：使用指针修改原始变量和通过函数修改的区别是什么
• 原理差异
• 代码实现差异
• 性能差异
• 使用场景差异

在Go语言中，指针是一个存储变量内存地址的变量。通过指python针，可以间接访问和操作原始数据。从而提高程序的效率，特别是在处理复杂数据结构或需要共享数据时。

1.指针的本质

• 指针是一种特殊变量，其值是另一个变量的内存地址。
• 通过指针可以间接访问或修改原始变量的值。

2.声明指针

语法：var ptr *Type

var a int = 10
var ptr *int // 声明一个指向 int 类型的指针
ptr = &a     // 将 a 的内存地址赋值给 ptr

3.关键操作符

• &（取地址符）：获取变量的内存地址。

ptr = &a // ptr 现在存储 编程客栈a 的地址

• *（解引用符）：访问指针指向的原始值。

  fmt.Println(*ptr) // 输出 10（通过 ptr 访问 a 的值）
  *ptr = 20         // 修改 a 的值为 20

4.指针的零值

• 未初始化的指针值为 nil（表示无指向）。

var ptr *int // 初始值为 nil

5.指针的用途

• 修改函数外部的变量：

  func modify(val *int) {
      *val = 100
  }
  func main() {
      x := 10
      modify(&x) // x 被修改为 100
  }

• 避免大对象拷贝：传递结构体指针而非整个结构体，减少内存开销。

  type Data struct { /* 大结构体 */ }
  func process(d *Data) { /* 操作 d */ }

• 动态内存分配：与 new 或复合字面量一起使用。

  p := new(int) // 分配内存，返回指针
  *p = 42

6.指针示例

package main
 
import (
	"fmt"
)
 
type Person struct {
	Name    string
	Age     int
	Address string
	Salary  float64
}
 
func Newperson(name string, age int, address string, salary float64) *Person {
	return &Person{Name: name, Age: age, Address: address, Salary: salary}
}
 
func main() {
	// 创建Person实例
	p := NewPerson("张三", 30, "北京市海javascript淀区", 15000.50)
 
	// 访问字段
	fmt.Println(p.Name)   // 输出：张三
	fmt.Println(p.Salary) // 输出：15000.5
 
	// 修改字段值
	p.Age = 31
	p.Salary = 16000.00
}

为什么使用创建结构体指针：

1.内存效率优化

// 值类型返回（产生完整结构体拷贝）
func NewPerson() Person {
    return Person{...}
}

// 指针类型返回（仅传递内存地址）
funwww.devze.comc NewPerson() *Person {
    return &Person{...}
}

• 结构体大小：当结构体包含多个字段（特别是包含大数组等）时，指针传递（通常 8 字节）比值拷贝更高效
• 调用链损耗：在方法调用链中多次传递时，指针传递始终维持固定内存开销

2. 可变性控制

p := NewPerson("李四", 28, "上海", 25000)
p.Age = 29 // 直接修改原结构体

// 值类型接收者方法示例（无法修改原结构体）
func (p Person) SetAge(age int) {
    p.Age = age // 仅修改副本
}

// 指针类型接收者方法示例
func (p *Person) RealSetAge(age int) {
    p.Age = age // 修改原结构体
}

• 指针接收者：通过返回指针，后续可以方便地定义指针接收者方法
• 状态一致性：确保所有方法操作都作用于同一个内存对象

3. 零值有效性

// 错误处理扩展性
func NewPerson(age int) (*Person, error) {
    if age < 0 {
        return nil, errors.New("invalid age")
    }
    return &pythonPerson{Age: age}, nil
}

• nil 语义：当构造函数需要实现错误处理时，指针类型可以直接返回 nil
• 可选对象：调用方可通过 if p != nil 判断对象是否有效

7.注意！！！！！！！

• 空指针（nil）：解引用 nil 指针会导致运行时 panic。
• 指针算术：Go 不支持指针算术（如 ptr++），除非使用 unsafe 包（不推荐）。
• 值传递 vs 指针传递：函数参数默认值传递，需用指针实现引用传递。

扩展：使用指针修改原始变量和通过函数修改的区别是什么

原理差异

• 指针修改：在 Go 里，字符串是不可变类型，若要通过指针修改字符串，实际上修改的是存储字符串的字节切片。因为字符串底层由字节数组构成，借助指针操作可改变字节切片内容，再转换回字符串，从而更新原始变量。
• strings.Builder 修改：strings.Builder 内部维护一个字节切片，提供方法将字符串追加到该切片。当调用 String 方法时，会把内部字节切片转换为字符串返回。这种方式不会直接修改原始字符串，而是生成新字符串后重新赋值给原始变量。

代码实现差异

指针修改示例

package main
 
import (
    "fmt"
)
 
func modifyString(s *string) {
    bytes := []byte(*s)
    bytes = append(bytes, ' ', 'a', 'b', 'c')
    *s = string(bytes)
}
 
func main() {
    str := "this is a string"
    fmt.Println(&str)
    modifyString(&str)
    fmt.Println(str)
}

strings.Builder修改示例

package main
 
import (
	"fmt"
	"strings"
)
 
func main() {
	str := "this is a string"
	fmt.Println(&str)
	// 创建一个 strings.Builder 实例
	var builder strings.Builder
	// 将原始字符串写入 Builder
	builder.WriteString(str)
	// 在末尾添加 abc
	builder.WriteString(" abc")
	// 获取最终的字符串
	str = builder.String()
	fmt.Println(str)
}

性能差异

• 指针修改：每次修改都要将字符串转换为字节切片，修改后再转换回字符串，频繁转换会带来额外内存分配和复制开销，性能欠佳。
• strings.Builder 修改：内部维护字节切片，可动态扩容，减少内存分配次数，拼接字符串时性能更优，尤其在处理大量字符串拼接时优势明显。

使用场景差异

• 指针修改：适用于需要直接操作原始变量内存地址，且修改操作较少的场景，或者希望通过函数修改外部变量的场景。
• strings.Builder 修改：适合需要频繁进行字符串拼接的场景，能有效提升性能。

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