【Go语言基础【12】】指针：声明、取地址、解引用

零、概述：指针 vs. 引用（类比其他语言）

特性	指针（Go）	引用（C++）
本质	存储地址的变量	变量的别名（无独立地址）
空值	支持nil	必须指向有效变量
操作符	&取地址，*解引用	&声明引用，直接操作
可变性	可重新指向其他变量	初始化后不可更改指向

一、指针基础概念

Go语言中的指针（Pointer）用于存储变量的内存地址，是实现高效数据操作的重要工具。与C语言相比，Go指针具有以下特点：

• 安全性：不支持指针运算（如指针加减整数），避免非法内存访问。
• 简化性：通过&取地址、*解引用，语法简洁。
• 空指针：默认值为nil，避免野指针问题。

指针与变量的关系

• 变量：存储数据值，占据内存空间，可通过&获取地址。

  a := 10       // 变量a存储值10
  addr := &a    // addr存储a的地址（如0xc00001a0b8）
  

• 指针：专门存储地址的变量，类型为*T（T为目标数据类型）。

  var ptr *int  // 声明指向int的指针
  ptr = &a      // 指针ptr指向变量a的地址
  

 

二、指针声明与初始化

1. 声明指针变量
var ptr *int        // 指向int的指针
var strPtr *string  // 指向string的指针
var arrPtr *[5]int  // 指向数组的指针


 2. 初始化为空指针

var nilPtr *int // 初始值为nil（空指针）
fmt.Println(nilPtr == nil) // true


 3. 使用`new`函数初始化
`new(T)` 用于分配类型为`T`的零值内存，返回`*T`类型指针。  

ptr := new(int)   // 分配int类型内存，值为0
*ptr = 20         // 通过解引用赋值
fmt.Println(*ptr) // 输出：20


 4. 直接赋值初始化

a := 10
ptr := &a // 指针直接指向已有变量的地址

 

三、指针操作符

1. &：取地址（拿到内存地址）

获取变量的内存地址，返回对应类型的指针。

a := "hello"
addr := &a // addr类型为*string，存储a的地址
*addr += "1212"
fmt.Println(*addr)

hello1212

2. *：解引用（拿到值）

通过指针获取目标变量的值，或修改目标变量的值。

ptr := new(int) // ptr类型为*int，指向值为0的int
*ptr = 100      // 通过解引用修改值
fmt.Println(*ptr) // 输出：100

 

四、空指针（nil）

• 定义：未指向任何有效内存的指针，默认值为nil。
• 作用：避免野指针，明确表示指针未初始化。
• 判断：

  var ptr *int
  if ptr == nil {
      fmt.Println("指针未初始化") // 会执行
  }
  

 

五、指针作为函数参数

通过指针传递参数，可在函数内部修改原始变量的值（避免值传递的拷贝开销）。

func modify(ptr *int) {
    *ptr = 200 // 通过解引用修改指针指向的值
}

func main() {
    a := 100
    modify(&a) // 传递a的地址
    fmt.Println(a) // 输出：200（原始变量已修改）
}

 

六、多维指针（指针的指针）

指针的指针用于存储指针变量的地址，语法为**T（二维指针）、***T（三维指针）等。

func main() {
    a := 10              // 变量a
    ptr1 := &a           // 一维指针：*int，指向a
    ptr2 := &ptr1        // 二维指针：**int，指向ptr1
    ptr3 := &ptr2        // 三维指针：***int，指向ptr2

    // 通过多维指针修改原始值
    **ptr2 = 20          // 等价于*ptr1 = 20，即a = 20
    ***ptr3 = 30         // 等价于**ptr2 = 30，即*ptr1 = 30，a = 30

    fmt.Println(a)       // 输出：30
}

 

七、指针与切片/Map的关系

1. 切片（slice）

切片本身是引用类型，其底层结构体包含指针，指向底层数组。

s := []int{1, 2, 3}
ptr := &s // ptr类型为*[]int，指向切片本身（非底层数组）
fmt.Println(ptr)

//&[1 2 3]

 

2. Map(make初始化)

Map也是引用类型，声明后需通过make初始化，指针操作与切片类似。

m := make(map[string]int)
ptr := &m // ptr类型为*map[string]int

 

八、注意事项

1. 禁止指针运算

Go不支持指针加减整数、指针比较大小等操作（避免内存越界）。

ptr := new(int)
ptr++ // 编译错误：invalid operation: ptr++ (non-numeric type *int)

2. 避免空指针解引用

对nil指针执行解引用会导致运行时恐慌（panic）。

var ptr *int // nil指针
fmt.Println(*ptr) // panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference

3. 指针与值类型的选择

• 值类型（如int、struct）：默认值传递，修改需用指针。
• 引用类型（如切片、map、通道）：本身包含指针，传递时无需额外取地址。