深入探索Go语言中的指针:内存操作的艺术
首先,尽管指针(pointer)和switch语句在概念上并无直接联系,但本文将它们并置讨论的原因在于:这两个编程概念在实际学习和应用过程中常被编程人员所忽视。
- 对于指针的使用,初学者往往因其概念的抽象性和操作的复杂性而产生畏惧,倾向于避免使用或在并发编程中错误地应用,这可能导致严重的数据竞争和同步问题,影响程序的稳定性和安全性。
- 另一方面,许多开发者在面对条件分支时,习惯性地依赖if-else语句,而未能充分利用switch语句在处理多条件逻辑时的高效性和清晰性,从而错失了优化代码结构和提升程序性能的机会。
指针pointer
在Go语言中,指针是编程中一个核心的概念,它允许程序直接操作内存地址。虽然Go语言对指针的操作相对简单,主要通过两个符号来实现:
&操作符用于获取变量的内存地址。当你想要获取一个变量的引用,而不是它的值时,可以使用&来取地址。*操作符用于间接引用,也就是通过一个指针来访问和修改它所指向的内存地址上存储的值。
应用
在许多编程语言中,变量是对内存中存储的值的一个命名引用。然而,有时我们可能需要直接操作内存地址,这就需要用到指针。Go语言提供了两种基本的指针操作符号:&用于获取变量的内存地址,而*用于间接引用,即通过指针来访问或修改内存地址上存储的值。
现在,让我们通过一个具体的例子来演示这些操作:
n := 18 // 取地址 fmt.Println(&n) fmt.Println(*&n)打印结果如下:
查询内存地址的类型
当我们获取一个变量的地址时,实际上是创建了一个指针类型的变量,这个指针变量的类型是由它所指向的变量的类型决定的。例如,如果一个指针指向一个int类型的变量,那么这个指针的类型就是*int,即指向int的指针。
现在,让我们通过代码示例来演示如何查询内存地址的类型,并根据这个地址来获取和打印原始变量的值:
p := &n // 根据地址取值 fmt.Printf("%T\n", p) // 打印结果是*int,即int类型的指针 m := *p fmt.Println(m) //根据地址取值打印结果如下:
我们发现打印的结果是:*int,即int类型的指针。
nil pointer
nil是一个特殊的值,表示指针没有指向任何内存地址。这与C或C++中的空指针概念类似,但Go语言的nil指针更加安全,因为它们不允许进行解引用操作,从而避免了潜在的程序崩溃。当一个指针变量被声明后未初始化,它就是一个nil指针。了解如何声明和识别nil指针,以及如何安全地使用它们,是每个Go程序员的必备技能。
现在,让我们通过代码示例来演示nil指针的使用和转换:
var a1 *int //nil pointer fmt.Println(a1) //<nil> var a2 = new(int) fmt.Println(a2) //内存地址 0xc000108010 fmt.Println(*a2) //0 根据内存地址取值 没有值返回0 *a2 = 100 //根据内存地址赋值 fmt.Println(*a2) //100打印结果如下:
总结如下:
- 对变量进行取地址操作(
&),可以获得这个变量的指针变量; - 指针变量的值是指针地址(内存地址);
- 对指针变量进行取值操作(
*),可以获得这个指针变量指向原变量的值,即通过内存地址取值。
switch
我们往往习惯于使用if判断,switch可以简化if判断。
switch的作用和if是一样的,都是进行条件判断,引入switch的原因是能简化我们的if判断,让代码的可读性更强。
可读性更好
举个例子:if判断来判断手指的名称。
finger :=2 if finger==1 { fmt.Println("大拇指") }else if finger==2 { fmt.Println("食指") }else if finger==5 { fmt.Println("小拇指") }else { fmt.Println("无效") }switch判断手指名称:
finger := 2 switch finger { case 1: fmt.Println("大拇指") case 2: fmt.Println("食指") case 5: fmt.Println("小拇指") default: fmt.Println("无效") }对比之下立竿剪影:switch case 这种方式可读性更好。
case后支持多个参数
举个例子:奇偶数判断。
switch n := 3; n { case 1, 3, 5, 7, 9: fmt.Println("奇数") case 2, 4, 6, 8, 10: fmt.Println("偶数") }case后加判断
举个例子:
age := 29 switch { case age < 18: fmt.Println("好好学习Z") case age > 18 && age < 60: fmt.Println("好好上班") case age > 60: fmt.Println("希望不用继续上班了,哈哈") default: fmt.Println(age) }注意:当在case后加判断时,switch后面不需要传入参数,否则会报错:类型不匹配。
fallthrough
在一个 switch 块内,每个 case 无需声明 break 来终止,如果想顺序执行使用 fallthrough;在一个switch块内,都必须包含一个 default 语句并且放在最后,即使它什么代码也没有。
package main import "fmt" func main() { switch { case false: fmt.Println("false1") fallthrough case true: fmt.Println("true1") fallthrough case false: fmt.Println("false2") fallthrough case true: fmt.Println("true2") case false: fmt.Println("false3") fallthrough default: fmt.Println("default case") } }总结
相信你阅读完这篇文章对Go语言中的指针有了更深刻的理解。至于switch,只要我们心里有这个概念即可:switch作用和if一样,当我们意识到需要写多个if判断时,改用switch实现,往往会是比较好的实践。
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