本文正在参加 「金石计划 . 瓜分6万现金大奖」
本文也主要聊聊在 GO 中的指针和内存，希望对你有点帮助
如果你学习过 C 语言，你就非常清楚指针的高效和重要性
使用 GO 语言也是一样，项目代码中，不知道你是否会看到函数参数中会传递各种 map，slice ，自定义的结构等等
这些参数数据量如果比较小的话就算了，可偏偏工作中你能看到很多这种数据量大的结构，也是这样以传值的方式就这样放到函数参数上了
而且这个数据量大的结构可能会来来回回传递很多次，就会导致同一份数据被活生生的拷贝了 N 次，对系统的内存资源真是妥妥的浪费啊
必须要学会指针的使用，能够让你写的服务性能会更加的好，那么，我们开始吧
以下分别从如下三个方面来聊聊
- 基本的变量和指针是什么？
- 指针的那点事
基本的变量和指针是什么？
首先，xdm 对于变量有没有一个很清晰的认知？无论我们是在写 C 语言还是 GO 语言的时候，我们都离不开定义变量
可是我们知道这些变量实际上都是对应这内存的某一个地址，这一个地址上存储了我们需要的数据
那么我们访问变量的时候，就会去找到这一个地址，然后取出数据
那么直接记录数据存放的地址不就好了吗？
咱们的内存地址是十六进制表示的，你确定你可以把每一个变量的地址都记得下来？因此才会引入一种占位符，他就是变量
对我们人来说，让你记录一个 变量 num 方便呢？还是让你去记录一个 0xFAEBF9C7 的地址方便呢？变量的好处就不言而喻了
例如，定义了一个变量 num
那么指针又是什么呢？
实际上指针他也是一种变量，只不过，他存放的是其他变量的地址，会觉得绕吗？
简单来看看有这么一块内存
例如存放了一个整型的数据：var num int = 200
这个时候有一个指针变量指向 num 的地址：var ptr * int = &num
在内存中，可能是这样的
通过上面的内容，我们就可以很清晰的知道，变量他是一个标识符，对应着实际数据的地址，让我们很方便的去拿到具体的数据
指针他也是一个变量，只不过用于存放其他变量的地址，这样能够让我们更加低成本的找到指针指向的数据
指针的那点事
那么，我们继续来细聊指针
首先结论先行
- 默认声明一个指针，未初始化的时候，默认零值为 nil，要使用指针的话，请初始化，或者让他指向一个变量的地址
- 指针一般占用的空间是 4 个字节或者 8个字节，根据你的系统是32 位的还是 64 位的，指针占用的字节也不尽相同
- 函数中的传参，传递指针，那也是一个拷贝，指针的拷贝而已
- 指针他也是一种变量类型，只不过存放的是别的变量的地址，那么指针当然也是可以存放别的指针变量的地址
- C 语言中，咱们可以通过操作指针偏移，去移动指针，但是 Go 中不支持
- Go 中的普通指针和 unsafe 包里面的 Pointer 有啥不一样？
用指针为啥高效？
首先先来简单的聊聊这个高效的问题
例如还是上面的图，给一个参数中传入指针，实际上也是传入指针的拷贝，只不过这个拷贝，指向的也是原有指针指向的地址
那么对于内存消耗来说，如果是 64 位机器，拷贝的这一个指针就只占用 8 个字节
图中只是一个简单的例子，如果指针指向的是一块比较大的内存 ，例如这片内存为 M
那么如果传参的时候，不是传指针，那么就会先对这一片内存进行拷贝，传到函数中，那么这个时候，就会多占用一些内存空间了，例如总共占用 M+M
给一个未初始化的指针赋值，会 panic
虽然说使用指针方便高效，但是也要注意，使用的时候记得初始化，否则轻轻松松就会 panic
例如 给一个未初始化的指针进行赋值操作，你的程序就会崩溃 invalid memory address or nil pointer dereference
初始化可以这样做：
- 给指针 new() 一下，分配一块内存
- 或者直接让指针指向某一个变量的地址
事物都是有两面性的，只有我们能够看到事物的全貌，我们才能更好的理解和使用他
自然，我们也可以通过解引用的方式去修改指针指向地址上的值
func main(){
var a int = 100
ptr := &a
fmt.Println("ptr == ", *ptr)
*ptr = 200
fmt.Println("ptr == ", *ptr)
}
此处的 *ptr 就相当于 上述的标识符 a ，给 *ptr 赋值，就相当于 给 a 赋值，是一个道理
二级指针
指针存放的是其他变量的地址，那么自然也是可以存放其他指针变量的地址的，这样的指针就可以称之为二级指针
当然，如法炮制，就会有多级指针，使用这样的指针的时候，一定要将其弄清楚，否则你会被多级指针搞的云里雾里
func main() {
var a int = 100
ptr := &a
fmt.Println("*ptr == ", *ptr)
fmt.Println("&ptr == ", &ptr)
pptr := &ptr
fmt.Println("**pptr == ", **pptr)
fmt.Println("pptr == ", &pptr)
**pptr = 200
fmt.Println("**pptr == ", **pptr)
}
此处就可以看到，实际上一级指针和二级指针也没有啥太大的区别，仅仅是二级指针，存放的是一级指针的地址，一级指针存放的是其他变量的地址
那么如果对二级指针解引用的话，就需要先从二级指针处找到一级指针的地址，再找到具体变量的地址
因此 **ptr 也就相当于是 标识符 a，对 **pptr 赋值，就相当于是给 a 赋值
尝试指针运算？？
C 语言中，我们知道，指针是可以这样玩的，例如一个指针指向的是一个 int 类型的数组，那么我们从指针的第一个元素开始偏移，就可以是 ptr+1
ptr +1 在这里表示的意思是，让 ptr 向下移动一个 int 类型的地址，而不是数值上的 +1 而已
那么，如果是 Go 语言，你就不能这么玩了
sli := []int{0,1,2,3}
ptr := &sli
fmt.Println(ptr)
ptr+1 // 很显然是不行的
可以中 GOLAND 的提示中可以看到，Go 语言中是不允许我们直接对指针这么干的，此处需要注意哈
自然 Go 语言 中不同类型的也是不可以直接赋值的，在这里就不在过多的演示了
Go 中的指针和 unsafe 包里的指针
在 C 语言中，不同类型指针是可以相互转换的，不同类型的指针也是可以进行比较的，那么你觉得你在 Go 语言里面可以吗？
显然是不行，正是因为不行，所以就避免了对指针了解不深入的初学者犯错，就可以尽量减少程序员对指针的不安全使用
因此 Go 中的指针，他是一个安全指针
但是 Go 语言中也给我们提供了一个 unsafe 包，这个包就可以让我们玩一些花的
例如，我们想将一个 int 类型的数据，转成 int64 类型的数据，显然通过直接指针赋值或者变量赋值的方式是不行的
但是我们通过 unsafe 包中的 Pointer 就可以做到
num := 200
var num64 int64
ptr := (*int64)(unsafe.Pointer(&num))
num64 = *ptr
fmt.Println("num64 == ",num64)
这里可以看到我们将 *int 转成了 unsafe.Pointer，再将 unsafe.Pointer 转成 *int64
但是 unsafe.Pointer 一样是不能直接进行数学运算的，如果我们需要让他进行数学运算，那么我们还需要将 unsafe.Pointer 转换成 uintptr
例如这样：
func main(){
a := [3]int{1,2,3}
res := *(*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&a)) + unsafe.Sizeof(a[0])))
fmt.Println(res)
}
此处我们就可以看到先是将 a 的地址 &a( 是 *int 类型) 的转换成 unsafe.Pointer ，再将 unsafe.Pointer 转换成 uintptr
此时 uintptr 就可以进行数学运算，我们偏移 a 数组中一个元素的地址
偏移之后，将 uintptr 转换成 unsafe.Pointer ，再将 unsafe.Pointer 转换成 *int ，最终对取到的指针解引用，得到一个 int 类型的数据 ， 即 2 ，也就是将 a 数组从第一位向后偏移一位，得到 2 没有毛病
通过上述案例，我们可以知道，如果期望实现 C 语言那样的玩法，那么就需要进行如下转换
普通类型的指针 与 unsafe.Pointer 相互转换
unsafe.Pointer 与 uintptr 相互转换
再回过头来看 unsafe 包中的定义
type ArbitraryType int
type Pointer *ArbitraryType
实际上也非常简单，其中 ArbitraryType 表示的意思也就是任意类型
提醒一波，使用指针偏移的时候，需要注意你需要偏移的结构是什么样的
例如，结构体和数组在做偏移的时候，使用的偏移字节计算方式就不一样
可以看到，我们例子中，使用数组的方式是使用 Sizeof ，如果是结构体中的成员进行指针偏移的时候，就需要使用 Offsetof
至此，对于 golang 中的指针就聊到这里，关于 unsafe 包中的指针操作还有很多细节和知识，后续有机会可以接着聊，希望本次文章对你有帮助
感谢阅读，欢迎交流，点个赞，关注一波 再走吧
欢迎点赞，关注，收藏
朋友们，你的支持和鼓励，是我坚持分享，提高质量的动力
技术是开放的，我们的心态，更应是开放的。拥抱变化，向阳而生，努力向前行。
我是阿兵云原生，欢迎点赞关注收藏，下次见~
文中提到的技术点，感兴趣的可以查看这些文章：
