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go语言中的数组指针和指针数组的区别详解

article 2024/11/13 16:18:45

1.介绍

大家知道C语言之所以强大，就是因为c语言支持指针，而且权限特别大，c语言可以对计算机中任何内存的指针进行操作，这样自然而然也会带来一些不安全的因素，所以在golang中，「取消了对指针的一些偏移，翻转等算术运算」(+、-、++、--)所以使用起来更安全。

数组指针 ：它是一个指针，但是数据类型为数组，或者说指向数组
指针数组 ：它是一个数组，该数组的元素都为地址值

２.数组指针

在Go语言中，数组是一个固定长度的相同类型元素的序列。数组在声明时必须指定其长度，并且一旦创建，其长度就不能改变。

数组指针是指指向数组的指针。在Go语言中，你可以使用`&`操作符来获取数组的地址，从而创建一个指向数组的指针。数组指针的类型是`*[长度]类型`。

var 变量名 *[数组大小] 数组类型：

var arrPtr *[size] Type

初始化指针可以通过 new 函数来分配内存并返回指针的地址：

p := new(int)  // 分配一个 int 类型的内存，并将指针 p 指向该内存

因为数组指针是一个指针，所以在定义时，先写 *，表示定义一个指针，后面接数据类型

运行结果：

注意，输出的结果不是地址（不是 16 进制的数），在 Golang 中，直接输出的是&[元素 1 元素 2 ……]

我们可以输出一下二者的地址：

fmt.Printf("arr 数组的地址为：%p\n", &arr)   
fmt.Printf("arrPtr 存储的地址为：%p\n", arrPtr)

可以看到，它俩的输出时一样的，因为将数组 arr 的地址赋值给了 arrPtr，而 arrPtr 是一个指针，存储的是内存地址。

当然 arrPtr 也有自己的内存地址，我们可以看一下：

fmt.Printf("arrPtr 指针自己的地址为：%p\n", &arrPtr)

输出为：

arrPtr 指针自己的地址为：0xc000006028

２.１获取指针的地址和解使用

通过 & 操作符可以获取变量的地址，例如：

 x := 10
 p := &x  // 将指针 p 指向变量 x 的地址
 
 a := 10
 b := &a // 将指针 b 指向变量 a 的地址

使用 * 操作符可以解引用指针，获取指针指向的值：

fmt.Println(*p)  // 输出指针 p 指向的值，即变量 x 的值

输出结果：

 type of b:*int
 type of c:int
 value of c:10

取地址操作符 & 和取值操作符 * 是一对互补操作符，& 取出地址，* 根据地址取出地址指向的值。

３.通过指针访问数组

访问数组的元素可以通过下标来访问，比如：arr [0] 即可访问数组 arr 的第一个元素。

但是我们学习了指针数组，所以尝试使用指针数组来访问元素内容，在 Golang 中，取地址的操作为 * (寻址运算符) 。

因此，我们先取存储的地址 *arrPtr，访问到数组，然后再下标取值 *arrPt[0]，代码如下：

*arrPtr[0]

实际上，这段代码编译就会报错，因为在 Golang 中 * 寻址运算符和 [] 中括号运算符的优先级是不同的！
[] 中括号是初等运算符
寻址运算符是单目运算符
初等运算符的优先级是大于单目运算符的，因此先参与计算的是 arrPtr[0]，arrPtr[0] 其实就是数组的第一个元素，就是数字 1。
数字 1 必然是 int 类型，而不是一个地址，因此针对数字 1 使用 * 寻址运算符自然也就发生了错误。

解决问题的办法很简单，就是添加一个小括号，更改运算优先级即可：

(*arrPtr)[0]

不过因为 * 在 Golang 中，建立了 arrPtr := &arr 这种类似地址关系后，* 允许不写。
所以，访问时候可以直接写成 arrPtr[0]。事实上在工作开发过程中，这种写法反而更加常见。实战代码：

fmt.Println("(*arrPtr)[0] 通过指针访问数组的第一个元素：", (*arrPtr)[0])
fmt.Println("arrPtr[0] 通过指针访问数组的第一个元素：", arrPtr[0])

输出：

(*arrPtr)[0] 通过指针访问数组的第一个元素： 1
arrPtr[0] 通过指针访问数组的第一个元素： 1

４.指针数组

在Ｇｏ语言中，指针数组是指一个数组，其元素时指针，指针元素通常用于存储多个指针，这些指针可以指向不同类型的数据结构，如结构体，数组，基本数据类型等等。

它是一个数组，该数组的元素都为地址值

var 变量名 [数组大小] * 数组类型：

var ptrArr [size] *Type

因为指针数组是一个数组，所以在定义时，先写 [size]，表示定义一个数组，后面再接指针 * 和数组的数据类型

实例：
1. 创建一个数组指针，数组的类型为 int，大小为 4，并赋值：

package main
import "fmt"

func main() {
 var ptrArr [4]*int 
 a,b,c,d := 1,2,3,4
  
 arr2 :=[4]int{a,b,c,d}//拷贝四个变量的值为函数组元素
 fmt.Println(arr2)

 ptrArr =[4]*int{&a,&b,&c,&d}//拷贝四个变量的地址值给函数组元素
 fmt.Println(ptrArr)
}

输出：

数组 arr2 : [1 2 3 4]
指针数组 ptrArr : [0xc0000140f0 0xc0000140f8 0xc000014100 0xc000014108]

2. 操作数据，查看变化

(1).arr2 的第一个元素改变，a 会不会变化，ptrArr 会不会变化？

arr2[0] = 100     
fmt.Println("arr2 的值为：", arr2)                      
fmt.Println("a 的值为；", a)               
fmt.Println("ptrArr 的值为；", *ptrArr[0])

输出：

arr2 的值为： [100 2 3 4]
a 的值为； 1
ptrArr 的值为； 1

先看 a 的值为 1 解释：

在 Golang 中，int，float，bool，string，array，struct 都属于值类型，数据拷贝时都是值拷贝，拷贝副本过来。

因此，尽管 arr2[0] = 100 执行了，只是修改了 arr2 的值，原来 a 的值不会受任何影响。因此，a 的值仍为 1

ptrArr 的值为 1 解释：

ptrArr 是指针数组，该数组存储都是指针，也就是 a,b,c,d 四个变量的内存地址。

其中，*ptrArr[0] 存储的是 a 的内存地址；a 没变， *ptrArr[0] 也不会变。所以输出仍为 1

我们可以查看一下 ptrArr[0] 的值和 a 的地址是否一致：

fmt.Println("ptrArr[0] 的值：", ptrArr[0])
fmt.Printf("a 的内存地址为：%p\n", &a)  // %p 占位符表示地址值

输出：

ptrArr[0] 的值： 0xc0000140f0
a 的内存地址为：0xc0000140f0

(2). 指针数组变化，a,b,c,d 会不会改变？数组 arr2 会不会改变？

*ptrArr[0] = 1000  // 指针数组的第一个元素地址指向的值发生改变
fmt.Println("a 的值为：", a)       
fmt.Println("arr2 的值为：", arr2)

输出：

a 的值为： 1000
arr2 的值为： [100 2 3 4]

a 的值为： 1000 解析：

首先要明白一点：*ptrArr[0] = 1000 这段代码不会编译报错，因为 ptrArr 是指针数组，按照运算符的执行顺序，先 ptrArr[0] 获取 a 的地址，然后再 *a，这样获取的就是 a 的值

其实，解析的已经差不多了，ptrArr[0] 本来就是 a 的内存地址，所以 *ptrArr[0] = 1000 执行后，就改变了 a 的值

arr2 的值为： [100 2 3 4] 解析：