Day14. 指標（pointer）的基本概念與操作

15th鐵人賽

c8763yee

團隊NUTC imac

2024-09-22 00:21:13

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Day14. 指標（pointer）的基本概念與操作

在程式設計中，指標（Pointer）是一個強大且重要的概念，特別是在低階語言中，比如C/C++，高階語言由於各種原因使用到pointer的機會相對較少

概念

指標是用於它存儲的是另一個變數的記憶體地址的變數，Go語言跟其他語言一樣使用*與&進行指標操作

*
- 用於操作指標時，可以取得該指標指向變數的值(又稱dereferencing)
  - node = *headNode
- 用於定義時，代表指定目標變數作為類別指標(又稱indirecting)
  - var p *int = &x
&: 作為引用，用於獲取變數的記憶體位置

需要注意的是，Go語言的pointer不能做到C語言那種指標算術

*(p++) // this doesn't work
*(p+10) // neither does this

函數傳參模式

變數傳送到function有兩種形式，分為Pass by value(call by value) 與Pass by reference (call by reference)
Go語言對於全部function的參數都是預設pass by value

Pass by value
- 將被傳過去的變數複製一份後傳給function做為參數
- 對function內變數修改不會影響外部變數
  func passByValue(v Value)
Pass by reference
- 將被傳過去的變數的參考(記憶體位置)直接傳給function作為參數，也就是說兩個變數是同一個東西
- 在function裡面的變更會影響到外部變數
  func passByReference(r *Reference)

But WHY?

首先，我們知道Go語言在傳遞參數給function時是透過pass-by-value, 因此當我們需要將一個非常大的struct或非常長的slice或array傳入參數的話會造成不必要的記憶體浪費。因此使用指標可以避免這種複製的行為，從而節省記憶體並提高效率。

此外，如果想透過呼叫method對屬性行修改(如ItemSetter)，也需要透過pointer receiver來做到。

使用方式

最基礎的方式

var x int = 10
var p *int = &x
fmt.Printf("%p, %d", p, *p) // memory of x, 10

// edit
*p = 100
fmt.Printf("%p, %d, %d", p, *p, x) // memory of x, 100, 100

你也可以對pointer進行引用以獲取獲取記憶體位置，比如說我們要從Singly Linked List刪除指定Node

type ListNode struct{
    Val int
    Next *ListNode
}

var head *ListNode = CreateRandomListNode()

一般的寫法

func removeListEntryBadTaste(entry *ListNode) {
    prev := nil
    walk := head
    for walk != entry{
        prev = walk
        walk = walk.next
    }
    
    if prev != nil{
        head = entry.next
    }else{
        prev.next = entry.next
    }
}

透過對原本的head取引用的pointer(indirect)

func removeListEntryBadTaste(entry *ListNode) {
    var indirect **ListNode = &head
    for (*indirect) != entry{
        indirect = &((*indirect).next)
    }
    *(indirect) = entry.next
}

那麼今天的文章就到此告一段落，如果我的文章有任何地方有錯誤請在留言區反應。
明天將會介紹Go語言中的Goroutine介紹與使用
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