Golang——6、指针和结构体

1、指针

关于指针：通过前面的教程我们知道变量是用来存储数据的，变量的本质是给存储数据的内存地址起了一个好记的别名。比如我们定义了一个变量 a := 10，这个时候可以直接通过 a 这个变量来读取内存中保存的10这个值。在计算机底层a这个变量其实对应了一个内存地址。指针也是一个变量，但它是一种特殊的变量，它存储的数据不是一个普通的值，而是另一个变量的内存地址。

不过我们写的代码中的所有地址，包括指针等，全都是虚拟地址，有兴趣可以去看看Linux栏目下的博客，具体讲述了进程虚拟内存、页表、物理内存之间的关系。

1.1、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。

package main

import "fmt"

func main() {
   
   
	var a = 10
	var p = &a
	fmt.Printf("a的值: %v, a的类型: %T, a的地址: %p\n", a, a, &a)
	fmt.Printf("p的值: %v, p的类型: %T, p的地址: %p\n", p, p, &p)
}

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1.2、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：

a := 10
p := &a
fmt.Println(a, *p)
*p = 20
fmt.Println(a, *p)

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。

例如实现一个交换函数：

package main

import "fmt"

func swap(x, y *int) {
   
   
	tmp := *x
	*x = *y
	*y = tmp
}

func main() {
   
   
	a := 10
	b := 20
	fmt.Println(a, b)
	swap(&a, &b)
	fmt.Println(a, b)

}

如果使用传值，那么修改的swap函数栈帧上开辟的变量，无法实现交换两个数。

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1.3、new和make

var userinfo map[string]string
userinfo["username"] = "张三"
fmt.Println(userinfo)

执行上面的代码会引发panic，为什么呢？在Go语言中对于引用类型的变量，我们在使用的时候不仅要声明它， 还要为它分配内存空间，否则我们的值就没办法存储。而对于值类型的声明不需要分配内存空间，是因为它们在声明的时候已经默认分配好了内存空间。要分配内存，就引出来今天的new和make。Go语言中new和make是内建的两个函数，主要用来分配内存。

1、new函数分配内存。

var p1 = new(int)
*p1 = 10
fmt.Printf("p1的值: %v, p1的类型: %T, p1的地址: %p, p1指向的值: %v\n", p1, p1, &p1, *p1)

var p2 *int
p2 = new(int)
*p2 = 20
fmt.Printf("p2的值: %v, p2的类型: %T, p2的地址: %p, p2指向的值: %v\n", p2, p2, &p2, *p2)

2、make函数分配内存
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。 make函数的函数签名如下：

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。这个我们在前面的教程中都有说明，关于 channel我们会在后续的章节详细说明。

3、new与make的区别
1、二者都是用来做内存分配的。
2、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。
3、而 new用于类型的内存分配，并且内存对应的值为类型零值，返回的是指向类型的指针。

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2、结构体

Golang中没有类的概念，Golang中的结构体和其他语言中的类有点相似。和其他面向对象语言中的类相比，Golang中的结构体具有更高的扩展性和灵活性。
Golang中的基础数据类型可以表示一些事物的基本属性，但是当我们想表达一个事物的全部或部分属性时，这时候再用单一的基本数据类型就无法满足需求了，Golang 提供了一种自定义数据类型，可以封装多个基本数据类型，这种数据类型叫结构体，英文名称 struct。也就是我们可以通过struct来定义自己的类型了。

2.1、type关键字的使用

1、自定义类型
在Go语言中有一些基本的数据类型，如 string、整型、浮点型、布尔等数据类型，Go语言中可以使用 type 关键字来定义自定义类型。

package main

import "fmt"

type myInt int
type clacType func(int, int) int

func main() {
   
   
	var a myInt
	a = 10
	var b int = 20
	fmt.Printf("值: %d, 类型: %T\n", a, a)
	fmt.Printf("值: %d, 类型: %T\n", b, b)
}

2、类型别名
类型别名规定：TypeAlias只是Type的别名，本质上TypeAlias与Type是同一个类型。

package main

import "fmt"

type myInt int
type clacType func(int, int) int

type myFloat = float64

func main() {
   
   
	var a myInt
	a = 10
	var b int = 20
	fmt.Printf("值: %d, 类型: %T\n", a, a)
	fmt.Printf("值: %d, 类型: %T\n", b, b)
	var f myFloat
	f = 3.1415926
	fmt.Printf("值: %v, 类型: %T\n", f, f)
}

这里类似C/C++中的typedef和using对类型起别名。

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2.2、结构体的定义和初始化

使用type和struct关键字来定义结构体，具体代码格式如下：

其中：
• 类型名：表示自定义结构体的名称，在同一个包内不能重复。
• 字段名：表示结构体字段名。结构体中的字段名必须唯一。
• 字段类型：表示结构体字段的具体类型。

比如定义一个Person结构体，里面保存了人的各种信息：

type Person struct {
   
   
	Name string
	Age  int
	Sex  string
}

注意：结构体首字母可以大写也可以小写，大写表示这个结构体是公有的，在其他的包里面可以使用。小写表示这个结构体是私有的，只有这个包里面才能使用。

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以下是结构体初始化的几种方式：
方式一：