go语言没有指针运算。go语言的语法上是不支持指针运算的,所有指针都在可控的一个范围内使用;但实际上,go语言可以通过unsafe包的Pointer()方法把指针转换为uintptr类型的数字,来间接实现指针运算。
本教程操作环境:windows7系统、GO 1.18版本、Dell G3电脑。
到底什么是指针呢?
内存就是一系列有序列号的存储单元,变量就是编译器为内存地址分配的昵称,那么指针是什么呢?
指针就是一个指向另一个内存地址变量的值
指针指向变量的内存地址,指针就像该变量值的内存地址一样
我们来看一个代码片段
func main() { a := 200 b := &a *b++ fmt.Println(a) }
在 main 函数的第一行,我们定义了一个新的变量 a ,并赋值为 200。接下来我们定义了一个变量 b ,并将变量 a 的地址赋值给 b 。我们并不知道 a 的准确存储地址,但是我们依然可以将 a 的地址存储在变量 b 中。
因为 Go 强类型的特性,第三行代码也许是最具干扰性的了,b 包含 a 变量的地址,但是我们想增加存储在 a 变量中的值。
这样我们必须取消引用 b ,而是跟随指针由 b 引用 a。
然后我们将该值加 1 后,存储回 b 中存储的内存地址上。
最后一行打印了 a 的值,可以看到 a 的值已经增加为了 201
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。
区别于C/C++中的指针,Go语言中的指针不能进行偏移和运算,是安全指针。
要搞明白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。
指针地址和指针类型
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)。
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。
取变量指针的语法如下:
ptr := &v // v的类型为T
其中:
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。
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 }
指针运算符
1.指针运算符为左值时,我们可以更新目标对象的状态;而为右值时则是为了获取目标的状态。
func main() { x := 10 var p *int = &x //获取地址,保存到指针变量 *p += 20 //用指针间接引用,并更新对象 println(p, *p) //输出指针所存储的地址,以及目标对象 }
输出:
0xc000040780 30
2.指针类型支持相等运算符,但不能做加减运算和类型转换。如果两个指针指向同一地址,或都为nil,那么它们相等。
func main() { x := 10 p := &x p++ //编译报错 invalid operation: p++ (non-numeric type *int) var p2 *int = p+1 //invalid operation: p + 1 (mismatched types *int and int) p2 = &x println(p == p2) //指向同一地址 }
可通过unsafe.Pointer将指针转换为uintptr后进行加减法运算,但可能会造成非法访问。
指针运算
在很多 golang 程序中,虽然用到了指针,但是并不会对指针进行加减运算,这和 C 程序是很不一样的。Golang 的官方入门学习工具(go tour) 甚至说 Go 不支持指针算术。虽然实际上并不是这样的,但我在一般的 go 程序中,好像确实没见过指针运算(嗯,我知道你想写不一般的程序)。
unsafe.Pointeruintptruintptr
比如:
uintptr(unsafe.Pointer(&p)) + 1
&p
unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&p) + 1))
因为 go 中是有垃圾回收机制的,如果某种 GC 挪动了目标值的内存地址,以整型来存储的指针数值,就成了无效的值。
+ 1++unsafe.Sizeof
unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&p) + unsafe.Sizeof(p)))
最后,另外一种常用的指针操作是转换指针类型。这也可以利用 unsafe 包来实现:
var a int64 = 1 (*int8)(unsafe.Pointer(&a))
如果你没有遇到过需要转换指针类型的需求,可以看看这个项目(端口扫描工具),其中构建 IP 协议首部的代码,就用到了指针类型转换。