go语言指针类型的使用

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go语言的指针类型

简单地说go语言的指针类型和C/C++的指针类型用法是一样的，除了出去安全性的考虑，go语言增加了一些限制，包括如下几条：

不同类型的指针不能互相转化，例如*int, int32, 以及int64
任何普通指针类型*T和uintptr之间不能互相转化
指针变量不能进行运算, 比如C/C++里面的++, --运算

举例来说

package main import ( "fmt" ) func main() { i1 := int(1) i2 := int32(1) i3 := int64(1) p1 := &i1 p2 := &i2 p3 := &i3 p1 = (* int)(p2) p1 = (* int)(p3) p2 = (* int32)(p1) p2 = (* int32)(p3) p3 = (* int64)(p1) p3 = (* int64)(p2) p1 = p1 + 8 fmt.Printf("p1=%p,p2=%p,p3=%p\n", p1, p2, p3); }

go编译器会对所有的指针类型转换都报错，也对指针的运算报错了，如下：

$ go build main.go # command-line-arguments ./main.go:14: cannot convert p2 (type *int32) to type *int ./main.go:15: cannot convert p3 (type *int64) to type *int ./main.go:17: cannot convert p1 (type *int) to type *int32 ./main.go:18: cannot convert p3 (type *int64) to type *int32 ./main.go:20: cannot convert p1 (type *int) to type *int64 ./main.go:21: cannot convert p2 (type *int32) to type *int64 ./main.go:23: invalid operation: p1 + 8 (mismatched types *int and int)

但是go语言同时也提供了一个unsafe.Pointer包，在它的帮助下，一切操作都是可行的了。不过请注意，这些操作都是不安全的，因为unsafe包里面提供的函数打破Go类型系统和内存管理的安全机制，需要使用者非常小心，这也就是其包名为什么叫做unsafe。

unsafe包

包unsafe提供了下面两条重要的指针相关的功能：

任何类型的指针都可以被转换为unsafe.Pointer类型，反之亦然
一个uintptr值可以被转换为unsafe.Pointer类型，反之亦然

对照前面提到的go语言对指针使用的限制，这两条扩展就是针对前面对指针使用的限制而定制扩展的。

通过第一条，使得指针类型之间的转换成为可能，先把原指针类型转换成unsafe.Pointer，然后再把unsafe.Pointer转化成目标指针类型。
再通过第二条，使得指针的运算成为可能，先把原指针转换unsafe.Pointer，再把unsafe.Pointer转化成uintptr，然后进行数值的运算，接着在把运算后的值转换回unsafe.Pointer，最后把unsafe.Pointer转换回对应的原始数据指针。

在这里补充对unsafe.Pointer和uintptr两种类型单独解释两句：

unsafe.Pointer是一个指针类型，指向的值不能被解析，类似于C/C++里面的(void *)，只说明这是一个指针，但是指向什么的不知道。
uintptr 是一个整数类型，这个整数的宽度足以用来存储一个指针类型数据；那既然是整数类类型，当然就可以对其进行运算了。

举一个使用例子

package main import ( "fmt" "unsafe" ) func main() { var ii [4]int = [4]int{ 11, 22, 33, 44 } var p0 * int = &ii[0] // p0 point to first element var p1 unsafe.Pointer = unsafe.Pointer(p0) // convert (* int) to unsafe.Pointer var p2 uintptr = uintptr(p1) // convert unsafe.Pointer to uintptr p2 += 8 // computing uintptr with plus 8, i.e, the next element address var p3 unsafe.Pointer = unsafe.Pointer(p2) // convert uintptr back to unsafe.Pointer var p4 * int64 = (* int64)(p3) // convert unsafe.Pointer to another type pointer, (* int64) fmt.Printf("*p0=%d,*p4=%d\n", *p0, *p4); }

这个例子，定义了一个int数组，然后定义一个指向第一个元素的指针，接着运算这个指针，让它指向下一个元素，最后以int64的格式打印出下一个元素的值。