018-变量，值和指针

本来这一篇的标题就是指针。但是我发现有些同学对有些概念比较模糊（虽然不影响你编程），所以还是决定来讲讲。

我默认你学过 c 语言的指针的概念。因此我不会讲解过多的指针的概念。另外，在 go 里关于指针取址(​

​&​

​​)和解引用(​

​*​

​) 操作，和 c 语言是一样的，不再重复说明。

本节的目的是澄清一些概念。如果你学的不错，完全可以跳过~~~（希望你不会错过什么。）

1. 变量和 object

gopl 中对变量是这样解释的：

A variable is a piece of storage containing a value.

变量，可以『指示』一块保存了对应类型值的内存。变量可以有自己的『名字』（言外之意也就是它可以没有名字）。

指示一词在这里的含义是：代表、表示，化身。指示一块内存，意思是说，变量这个玩意儿它将这『一块内存』视为『一物』。

在这里，我们将『保存了值的一块内存』称为 object，而变量可以用来『追踪』、『指示』此 object。

上面这段话有点绕，从侧面来解释一下，object 是唯一的，但是可以有多个变量来指示它，或者说用来表示它。

约定：以后我们说变量 x，是说 x 这个变量名指示（表示）的那一块内存。

图1 object

变量具有一些特性：

• 可以从变量里提取『值』。
• 可以根据变量找到它指示的那段内存地址。
• 可以通过赋值运算符(​

  ​=​

  ​)修改其指示的 object 的值。

如果具备以上几点特征，我们可以称之其为变量，有一些语言里也会把它称为『左值』，有人把『左值』称为可寻址的值（addressable value）。

而『右值』，仅仅只是值而已，不具备以上三点任何特征。它不能寻址，不能对其应用取址操作，只能出现在赋值符号右侧。

最后再总结一下，只要可以用来指示『一块内存』，都可以称其为变量（左值）。

2. 指针（pointer）

在图 1 中 object 的内存首地址，可以称为指针。这个地址的长度，取决于你的处理器架构。比如 32 位架构，首地址长度就是 4 字节；64 位架构，首地址长度就是 8 字节。

2.1 指针变量

指针也可以保存在内存里，那么指示这种『内存』的变量，就可以称为指针变量。当然，指针不一定非得要保存在内存里，只是说如果指针保存在变量里，用起来会方便。

约定：以后为了方便描述，如果我说有一个指针保存在了变量 p 里，而不再说指针保存在一块内存里，有一个名为 p 的变量指示了这一块内存。

2.2 再回忆变量是什么

如果有一个指针 ​

​p​

​​，类型是 ​

​*int​

​​，​

​p​

​​ 保存的是一块内存的地址，那么表达式 ​

​*p​

​​ 将指示『一块内存』。言外之意就是说，​

​*p​

​ 是变量。它具备第 1 节中描述的三个特征：

• 可以从变量里提取『值』。如​

  ​var x = *p​

  ​
• 可以根据变量找到它指示的那段内存地址。如​

  ​&(*p)​

  ​
• 可以通过赋值运算符(​

  ​=​

  ​​)修改其指示的 object 的值。如​

  ​*p = 10​

  ​

因此，可以说 ​

​*p​

​ 是一个变量，也可以说它是左值。

比如下面一段代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    var x int = 10
    var p *int = &x

    fmt.Println(&x)
    fmt.Println(*p)    // 取值
    fmt.Println(&(*p)) // 取地址
    *p = 20            // 赋值      

上面这段代码，有一块内存，它是一个 object，保存了数据​

​10​

​​，有两个变量指示了这块内存，一个是变量 ​

​x​

​​，另一个是变量 ​

​*p​

​.

这个程序印证了第 1 节中的一段话：

object 是唯一的，但是可以有多个变量来指示它。

2.3 指针变量的零值

在 go 里，指针变量的零值是 ​

​nil​

​.

我们可以使用 ​

​if p != nil​

​ 来对指针进行测试。

2.4 返回局部变量的指针

在 go 里，允许返回局部变量的指针！

这得益于 go 的垃圾自动回收机制。我们可以在函数外面使用其局部变量的指针，不过这会导致该局部变量被延时释放。

3. new 函数

func new(Type) *Type      

在 go 里，使用 new 函数来分配内存，返回 ​

​*Type​

​ 类型的指针。很像 C++ 里的 new 操作符，但在 go 里，它是函数。

这个函数的参数是 type 而不是 value. 例如：

p := new(int32)      

它表示申请一块内存用于存放 ​

​int32​

​​ 类型的数据，并返回该内存的地址。前面我们还学过一个类似的函数，名为 ​

​make​

​，它的第一个参数也是 type 而不是 value.

喜欢学习的同学可能会问这样的函数到底是怎么定义的？很抱歉暂时我们还定义不了这样的函数，像 ​

​new​

​​, ​

​make​

​ 这样的函数，是由编译器在编译时将其链接到真正的函数上去的。

下面两个函数 ​

​newInt​

​，返回 int 类型变量的地址，在 go 里并没有什么区别：

func newInt() *int{
    var dummy int
    return      

func newInt() *int {
    return new(int)
}      

4. 总结

• 变量
• object
• 指针
• 指针变量的零值
• 返回局部变量的指针
• new 函数