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(译)Go 语言的内存、指针详解

2017-08-30 12:36 谢烟客

原文链接:Understand Go pointers in less than 800 words or your money back

这是一篇面向即将学习 go 语言并且对指针理念或者 go 的指针类型不是很了解的程序员的内容


什么是指针?

简单解释,指针就是指向另一段地址的值,课本上是这么解释的,但是如果你是一个来自并不讨论变量地址开发语言的开发者,使用指针进行编程将感觉非常的美妙。

我们先换一个话题


什么是内存?

计算机的内存 RAM 可以把它想象成一些有序的盒子,一个接一个的排成一排,每一个盒子或者单元格都被一个唯一的数字标记依次递增,这个数字就是该单元格的地址,也就是内存的地址。



每一个单元格存储单一的值,如果你知道一个单元格的地址,那么你就可以通过地址读取单元格中的内容。你也可以向这个单元格中放置一个值来替代之前的任何值。

这就是关于内存的所有内容。CPU 所做的一切操作也都是在读取或者存储单元格中值。


什么是变量?

编写一段程序,检索出值并存储在地址为 200 的一个块内存中,将其乘以 3,并将结果存储在地址为 201 的另一块内存中,我们就可以像这样写一段伪代码:

  1. 检索出内存地址为 200 的值,并将其存储在 CPU 中

  2. 将存储在 CPU 中的值乘以 3

  3. 将 CPU 中存储的结果,写入地址为 201 的内存块中


这是相当早期的编程形式,程序员需要维护一列内存地址,需要清楚的知道:谁、什么时候在使用它以及内存中存储的值是什么。

很显然这是非常枯燥又很容易出错的方式,并且还意味着你要为程序构建过程中内存中的每一个可能出现的值分配地址。更糟糕的是这种设计使得你动态的为变量分配存储变得很艰难,你可以想象一下如果编写一个大型的程序而只能使用全局变量是什么感受?

为了解决这个问题,变量的概念被创造了出来,一个变量仅仅是一个代表内存地址的字母数字组合、也可以一个标签或者一个昵称 。

现在,我们与其探讨内存地址,不如说一下变量,变量是我们为内存地址赋予的一个更容易理解的名称,之前的那个程序现在可以这样的解释一下:


  1. 获取变量 a 中存储的值,并将其存储在 CPU 中

  2. 将其乘以 3

  3. 将结果保存在变量 b 中

这是一个相同的程序,唯一的一个重要改进是我们不在直接关注内存地址了,我们也不在需要持续追踪内存地址,而是把这个苦差事交给了编译器。

现在我们可以像这样写程序了:

var a = 6 
var b = a * 3

编译器将确保 a 与 b 的变量被分配唯一的地址,同时保证其值可以在被调用结束之前不被释放。


到底什么是指针呢?

截止目前我们知道了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



结论

假如你是一个来自没有指针概念或者变量中隐藏了指针的开发语言的开发者,你需要在形成一个指针与变量关联关系的模型,总之记住这个规则:

指针是一个指向另一个变量内存地址的值



作者:谢烟客
链接:http://www.jianshu.com/p/44b9429d7bef


 
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