GO 一文搞懂指針和地址值的區(qū)別

go語(yǔ)言中的指針和地址值，在使用上常常具有迷惑性，主要是其特殊的*、符號(hào)的使用，可能會(huì)讓你摸不透，本文希望能講清楚go語(yǔ)言的指針(pointer)和值(value)。

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這里先簡(jiǎn)單的對(duì)指針和地址值概念做一個(gè)定義：

這是因?yàn)間o方法傳遞參數(shù)的方式導(dǎo)致的，go方法函數(shù)傳遞參數(shù)傳遞的是一個(gè)拷貝，看看下面的程序會(huì)輸出什么？

答案是8，而不是9，因?yàn)锳ddAge函數(shù)修改的是學(xué)生的一個(gè)備份，而不是原始的學(xué)生對(duì)象

如果你想正確的給學(xué)生年齡增加的話，函數(shù)傳遞的需要是這個(gè)值的指針，如下所示：

需要注意的是，這里我們的指針傳遞的仍然是一個(gè)拷貝，比如，如果你將s賦值給另外一個(gè)指針地址，不會(huì)影響原有的指針，這點(diǎn)可以自行實(shí)踐下。

那在使用go語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的時(shí)候，何時(shí)該用指針何時(shí)改用地址值呢？比如考慮以下場(chǎng)景：

簡(jiǎn)單原則： 當(dāng)你不確定該使用哪種的時(shí)候，優(yōu)先使用指針

如果考慮在數(shù)組、切片、map等復(fù)合對(duì)象中使用指針和值，比如：

很多開(kāi)發(fā)者會(huì)認(rèn)為b會(huì)更高效，但是被傳遞的都是一個(gè)切片的拷貝，切片本身就是一個(gè)引用，所以這里被傳遞的其實(shí)沒(méi)有什么區(qū)別。

對(duì)于指針和地址值的使用，大家需要牢記的一點(diǎn)就是go數(shù)據(jù)傳遞的不可變性，活學(xué)活用此特點(diǎn)，在無(wú)狀態(tài)函數(shù)中此特性非常有用。

Go語(yǔ)言有什么優(yōu)勢(shì)？

GO語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)：可直接編譯成機(jī)器碼，不依賴其他庫(kù)，glibc的版本有一定要求，部署就是扔一個(gè)文件上去就完成了。靜態(tài)類型語(yǔ)言，但是有動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的感覺(jué)，靜態(tài)類型的語(yǔ)言就是可以在編譯的時(shí)候檢查出來(lái)隱藏的大多數(shù)問(wèn)題，動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的感覺(jué)就是有很多的包可以使用，寫(xiě)起來(lái)的效率很高。語(yǔ)言層面支持并發(fā)，這個(gè)就是Go最大的特色，天生的支持并發(fā)，我曾經(jīng)說(shuō)過(guò)一句話，天生的基因和整容是有區(qū)別的，大家一樣美麗，但是你喜歡整容的還是天生基因的美麗呢？Go就是基因里面支持的并發(fā)，可以充分的利用多核，很容易的使用并發(fā)。內(nèi)置runtime，支持垃圾回收，這屬于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的特性之一吧，雖然目前來(lái)說(shuō)GC不算完美，但是足以應(yīng)付我們所能遇到的大多數(shù)情況，特別是Go1.1之后的GC。簡(jiǎn)單易學(xué)，Go語(yǔ)言的作者都有C的基因，那么Go自然而然就有了C的基因，那么Go關(guān)鍵字是25個(gè)，但是表達(dá)能力很強(qiáng)大，幾乎支持大多數(shù)你在其他語(yǔ)言見(jiàn)過(guò)的特性：繼承、重載、對(duì)象等。豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，Go目前已經(jīng)內(nèi)置了大量的庫(kù)，特別是網(wǎng)絡(luò)庫(kù)非常強(qiáng)大，我最愛(ài)的也是這部分。內(nèi)置強(qiáng)大的工具，Go語(yǔ)言里面內(nèi)置了很多工具鏈，最好的應(yīng)該是gofmt工具，自動(dòng)化格式化代碼，能夠讓團(tuán)隊(duì)review變得如此的簡(jiǎn)單，代碼格式一模一樣，想不一樣都很困難?？缙脚_(tái)編譯，如果你寫(xiě)的Go代碼不包含cgo，那么就可以做到window系統(tǒng)編譯linux的應(yīng)用，如何做到的呢？Go引用了plan9的代碼，這就是不依賴系統(tǒng)的信息。Go語(yǔ)言這么多的優(yōu)勢(shì)，你還不想學(xué)嗎？我記得當(dāng)時(shí)我看的是黑馬程序員的視頻，我對(duì)他們視頻的印象就是通俗易懂，就是好！

Golang 指針和結(jié)構(gòu)體

于c語(yǔ)言相同，go中也有指針和結(jié)構(gòu)體的概念。指針表示變量的內(nèi)存地址，結(jié)構(gòu)體用來(lái)存儲(chǔ)同一類型的數(shù)據(jù)。

定義一個(gè)指針變量，將變量a的地址賦給指針變量p。這樣,指針變量p也就指向了變量a所在的內(nèi)容空間。

new 函數(shù)返回一個(gè)指針變量

fmt.scan() 就是傳入一個(gè)指針變量。

兩種方法都可以使用。

以上簡(jiǎn)要介紹了go語(yǔ)言中的指針和結(jié)構(gòu)體。

Go語(yǔ)言使用 map 時(shí)盡量不要在 big map 中保存指針

不知道你有沒(méi)有聽(tīng)過(guò)這么一句：在使用 map 時(shí)盡量不要在 big map 中保存指針。好吧，你現(xiàn)在已經(jīng)聽(tīng)過(guò)了：）為什么呢？原因在于 Go 語(yǔ)言的垃圾回收器會(huì)掃描標(biāo)記 map 中的所有元素，GC 開(kāi)銷相當(dāng)大，直接GG。

這兩天在《Mastering Go》中看到 GC 這一章節(jié)里面對(duì)比 map 和 slice 在垃圾回收中的效率對(duì)比，書(shū)中只給出結(jié)論沒(méi)有說(shuō)明理由，這我是不能忍的，于是有了這篇學(xué)習(xí)筆記。扯那么多，Show Your Code

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試程序，保存字符串的 map 和 保存整形的 map GC 的效率相差幾十倍，是不是有同學(xué)會(huì)說(shuō)明明保存的是 string 哪有指針？這個(gè)要說(shuō)到 Go 語(yǔ)言中 string 的底層實(shí)現(xiàn)了，源碼在 src/runtime/string.go里，可以看到 string 其實(shí)包含一個(gè)指向數(shù)據(jù)的指針和一個(gè)長(zhǎng)度字段。注意這里的是否包含指針，包括底層的實(shí)現(xiàn)。

Go 語(yǔ)言的 GC 會(huì)遞歸遍歷并標(biāo)記所有可觸達(dá)的對(duì)象，標(biāo)記完成之后將所有沒(méi)有引用的對(duì)象進(jìn)行清理。掃描到指針就會(huì)往下接著尋找，一直到結(jié)束。

Go 語(yǔ)言中 map 是基于 數(shù)組和鏈表 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò) 優(yōu)化的拉鏈法 解決哈希沖突，每個(gè) bucket 可以保存 8 對(duì)鍵值，在 8 個(gè)鍵值對(duì)數(shù)據(jù)后面有一個(gè) overflow 指針，因?yàn)橥爸凶疃嘀荒苎b 8 個(gè)鍵值對(duì)，如果有多余的鍵值對(duì)落到了當(dāng)前桶，那么就需要再構(gòu)建一個(gè)桶（稱為溢出桶），通過(guò) overflow 指針鏈接起來(lái)。

因?yàn)?overflow 指針的緣故，所以無(wú)論 map 保存的是什么，GC 的時(shí)候就會(huì)把所有的 bmap 掃描一遍，帶來(lái)巨大的 GC 開(kāi)銷。官方 issues 就有關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的討論， runtime: Large maps cause significant GC pauses #9477

無(wú)腦機(jī)翻如下：

如果我們有一個(gè)map [k] v，其中k和v都不包含指針，并且我們想提高掃描性能，則可以執(zhí)行以下操作。

將“ allOverflow [] unsafe.Pointer”添加到 hmap 并將所有溢出存儲(chǔ)桶存儲(chǔ)在其中。 然后將 bmap 標(biāo)記為noScan。 這將使掃描非?？?，因?yàn)槲覀儾粫?huì)掃描任何用戶數(shù)據(jù)。

實(shí)際上，它將有些復(fù)雜，因?yàn)槲覀冃枰獜腶llOverflow中刪除舊的溢出桶。 而且它還會(huì)增加 hmap 的大小，因此也可能需要重新整理數(shù)據(jù)。

最終官方在 hmap 中增加了 overflow 相關(guān)字段完成了上面的優(yōu)化，這是具體的 commit 地址。

下面看下具體是如何實(shí)現(xiàn)的，源碼基于 go1.15，src/cmd/compile/internal/gc/reflect.go 中

通過(guò)注釋可以看出，如果 map 中保存的鍵值都不包含指針（通過(guò) Haspointers 判斷），就使用一個(gè) uintptr 類型代替 bucket 的指針用于溢出桶 overflow 字段，uintptr 類型在 GO 語(yǔ)言中就是個(gè)大小可以保存得下指針的整數(shù)，不是指針，就相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了 將 bmap 標(biāo)記為 noScan， GC 的時(shí)候就不會(huì)遍歷完整個(gè) map 了。隨著不斷的學(xué)習(xí)，愈發(fā)感慨 GO 語(yǔ)言中很多模塊設(shè)計(jì)得太精妙了。

差不多說(shuō)清楚了，能力有限，有不對(duì)的地方歡迎留言討論，源碼位置還是問(wèn)的群里大佬 _

go語(yǔ)言后面有指針怎么理解

Go語(yǔ)言里面的指針和C++指針一樣，都是指向某塊內(nèi)存的地址值，可以解引用，不同只是在于C++里可以直接對(duì)指針做算術(shù)運(yùn)算而Go里面不行。

網(wǎng)站名稱：go語(yǔ)言為什么還保留指針 go語(yǔ)言有指針嗎
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