Warum ändert sich beim Ändern des Werts einer Zeichenfolge über einen Zeiger in Go nicht die Speicheradresse?

Unveränderliche String-Werte und Zeigeradresse

In Go besagt die offizielle Spezifikation, dass Strings unveränderlich sind, was bedeutet, dass ihr Inhalt nach der Erstellung nicht geändert werden kann . Eine eigenartige Beobachtung ergibt sich jedoch aus dem folgenden Codeausschnitt:

str := "hello"
fmt.Printf("%p\n",&str) // 0x1040c128
fmt.Printf("%v\n",str) // hello
ptr := &str
*ptr = "world"
fmt.Printf("%p\n",&str) // 0x1040c128
fmt.Printf("%v\n",str) // world  

Entgegen den Erwartungen bleibt die Adresse von &str unverändert, nachdem dem dereferenzierten Zeiger *ptr „world“ zugewiesen wurde.

Dieses Phänomen erfordert ein Verständnis dafür, was in diesem Zusammenhang mit „Unveränderlichkeit“ gemeint ist. String-Werte in Go sind unveränderlich, nicht die Variablen, die sie enthalten. Im Codebeispiel ist str eine Variable vom Typ String und ihr Wert kann geändert werden.

Der String-Wert „hello“ selbst ist unveränderlich. Das Zuweisen von „world“ zu str ändert „hello“ nicht, sondern ändert lediglich den Wert der str-Variablen in „world“. Diese Änderung ist unabhängig davon, wie der Wert festgelegt wird, sei es direkt oder über einen Zeiger.

Unveränderliche Zeichenfolgenwerte stellen sicher, dass gemeinsam genutzte Zeichenfolgen im gesamten Programm konsistent bleiben. Wenn eine Funktion beispielsweise ein Zeichenfolgenargument empfängt, kann sein Wert innerhalb dieser Funktion nicht geändert werden. Daher liefern nachfolgende Druckanweisungen desselben String-Werts immer das erwartete Ergebnis.

Intern werden String-Werte durch Reflect.StringHeader-Strukturen dargestellt. Diese Strukturen speichern einen Zeiger auf den UTF-8-codierten Wert des Textes und seine Bytelänge. Auf diese Daten kann nicht zugegriffen werden, sodass keine direkten Änderungen vorgenommen werden können. Darüber hinaus können Zeichenfolgenwerte nicht indiziert und ihnen keine neuen Werte zugewiesen werden.

Während die Go-Spezifikation die Unveränderlichkeit von Zeichenfolgenwerten garantiert, kann die Verwendung des unsicheren Pakets diese Garantien außer Kraft setzen. Allerdings geht dadurch der Schutz und die Sicherheit verloren, die die Sprachspezifikation bietet.

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