차이점: 1. Go 언어는 new 키워드를 사용하여 메모리를 할당하고 지정된 유형의 포인터를 생성할 수 있지만 C 언어는 그렇지 않습니다. 2. C 언어의 배열 이름 arr은 배열의 첫 번째 요소의 주소를 나타냅니다. 이는 "&arr[0]"과 동일합니다. Go 언어의 배열 이름 arr은 배열의 첫 번째 요소의 주소를 나타내지 않습니다. 배열이지만 전체 배열의 값을 나타냅니다. 3. Go 언어는 포인터 연산을 지원하지 않지만 C 언어는 포인터 연산을 지원합니다. 4.
이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, GO 버전 1.18, Dell G3 컴퓨터.
C과 Go는 모두 포인터 개념이 있는 언어입니다. 이 글에서는 주로 Go 포인터에 대한 이해와 사용을 심화하기 위해 둘 사이의 유사점과 차이점을 사용합니다.
C와 Go는 동일합니다.
&
연산자는 변수가 있는 메모리 주소를 꺼냅니다&
运算符取出变量所在的内存地址
*
运算符取出指针变量所指向的内存地址里面的值,也叫 “ 解引用 ”
C 语言版示例:
#include <stdio.h> int main() { int bar = 1; // 声明一个指向 int 类型的值的指针 int *ptr; // 通过 & 取出 bar 变量所在的内存地址并赋值给 ptr 指针 ptr = &bar; // 打印 ptr 的值(为地址),*prt 表示取出指针变量所指向的内存地址里面的值 printf("%p %d\n", ptr, *ptr); return (0); } // 输出结果: // 0x7ffd5471ee54 1
Go 语言版示例:
package main import "fmt" func main() { bar := 1 // 声明一个指向 int 类型的值的指针 var ptr *int // 通过 & 取出 bar 变量所在的内存地址并赋值给 ptr 指针 ptr = &bar // 打印 ptr 变量储存的指针地址,*prt 表示取出指针变量所指向的内存地址里面的值 fmt.Printf("%p %d\n", ptr, *ptr) } // 输出结果: // 0xc000086020 1
Go 还可以使用 new
关键字来分配内存创建指定类型的指针。
// 声明一个指向 int 类型的值的指针 // var ptr *int ptr := new(int) // 通过 & 取出 bar 变量所在的内存地址并赋值给 ptr 指针 ptr = &bar
对于一个数组
// C int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // Go // 需要指定长度,否则类型为切片 arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
在 C 中,数组名 arr
代表的是数组首元素的地址,相当于 &arr[0]
而 &arr
代表的是整个数组 arr 的首地址
// C // arr 数组名代表数组首元素的地址 printf("arr -> %p\n", arr); // &arr[0] 代表数组首元素的地址 printf("&arr[0] -> %p\n", &arr[0]); // &arr 代表整个数组 arr 的首地址 printf("&arr -> %p\n", &arr); // 输出结果: // arr -> 0061FF0C // &arr[0] -> 0061FF0C // &arr -> 0061FF0C
运行程序可以发现 arr
和 &arr
的输出值是相同的,但是它们的意义完全不同。
首先数组名 arr
作为一个标识符,是 arr[0]
的地址,从 &arr[0]
的角度去看就是一个指向 int 类型的值的指针。
而 &arr
是一个指向 int[5] 类型的值的指针。
可以进一步对其进行指针偏移验证
// C // 指针偏移 printf("arr+1 -> %p\n", arr + 1); printf("&arr+1 -> %p\n", &arr + 1); // 输出结果: // arr+1 -> 0061FF10 // &arr+1 -> 0061FF20
这里涉及到偏移量的知识:一个类型为 T
的指针的移动,是以 sizeof(T)
为移动单位的。
arr+1
: arr 是一个指向 int 类型的值的指针,因此偏移量为 1*sizeof(int)
&arr+1
: &arr 是一个指向 int[5] 的指针,它的偏移量为 1*sizeof(int)*5
到这里相信你应该可以理解 C 语言中的 arr
和 &arr
的区别了吧,接下来看看 Go 语言
// 尝试将数组名 arr 作为地址输出 fmt.Printf("arr -> %p\n", arr) fmt.Printf("&arr[0] -> %p\n", &arr[0]) fmt.Printf("&arr -> %p\n", &arr) // 输出结果: // arr -> %!p([5]int=[1 2 3 4 5]) // &arr[0] -> 0xc00000c300 // &arr -> 0xc00000c300
&arr[0]
和 &arr
与 C 语言一致。
但是数组名 arr
在 Go 中已经不是数组首元素的地址了,代表的是整个数组的值,所以输出时会提示 %!p([5]int=[1 2 3 4 5])
指针本质上就是一个无符号整数,代表了内存地址。
指针和整数值可以进行加减法运算,比如上文的指针偏移例子:
加n
: 一个类型为 T
的指针,以 n*sizeof(T)
为单位向高位移动。
减n
: 一个类型为 T
的指针,以 n*sizeof(T)
为单位向低位移动。
其中 sizeof(T)
代表的是数据类型占据的字节,比如 int
在 32 位环境下为 4 字节,64 位环境下为 8 字节
C 语言示例:
#include <stdio.h> int main() { int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // ptr 是一个指针,为 arr 数组的第一个元素地址 int *ptr = arr; printf("%p %d\n", ptr, *ptr); // ptr 指针向高位移动一个单位,移向到 arr 数组第二个元素地址 ptr++; printf("%p %d\n", ptr, *ptr); return (0); } // 输出结果: // 0061FF08 1 // 0061FF0C 2
在这里 ptr++
从 0061FF08
移动了 sizeof(int) = 4
个字节到 0061FF0C
* code> 연산 연산자는 "
package main import "fmt" func main() { arr := [5]uint32{1, 2, 3, 4, 5} // ptr 是一个指针,为 arr 数组的第一个元素地址 ptr := &arr[0] fmt.Println(ptr, *ptr) // ptr 指针向高位移动一个单位,移向到 arr 数组第二个元素地址 ptr++ fmt.Println(ptr, *ptr) } // 输出结果: // 编译报错: // .\main.go:13:5: invalid operation: ptr++ (non-numeric type *uint32)
func Alignof(x ArbitraryType) uintptr func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr type ArbitraryType func Slice(ptr *ArbitraryType, len IntegerType) []ArbitraryType type IntegerType type Pointer func Add(ptr Pointer, len IntegerType) Pointer
new
키워드를 사용하여 메모리를 할당하고 지정된 유형의 포인터를 만듭니다. 🎜package main import ( "fmt" "unsafe" ) func main() { arr := [5]uint32{1, 2, 3, 4, 5} ptr := &arr[0] // ptr(*uint32类型) => one(unsafe.Pointer类型) one := unsafe.Pointer(ptr) // one(unsafe.Pointer类型) => *uint32 fmt.Println(one, *(*uint32)(one)) // one(unsafe.Pointer类型) => one(uintptr类型) 后向高位移动 unsafe.Sizeof(arr[0]) = 4 字节 // twoUintptr := uintptr(one) + unsafe.Sizeof(arr[0]) // !!twoUintptr 不能作为临时变量 // uintptr 类型的临时变量只是一个无符号整数,并不知道它是一个指针地址,可能被 GC // 运算完成后应该直接转换回 unsafe.Pointer : two := unsafe.Pointer(uintptr(one) + unsafe.Sizeof(arr[0])) fmt.Println(two, *(*uint32)(two)) } // 输出结果: // 0xc000012150 1 // 0xc000012154 2
// model/model.go package model import ( "fmt" ) type M struct { foo uint32 bar uint32 } func (m M) Print() { fmt.Println(m.foo, m.bar) } // main.go package main import ( "example/model" "unsafe" ) func main() { m := model.M{} m.Print() foo := unsafe.Pointer(&m) *(*uint32)(foo) = 1 bar := unsafe.Pointer(uintptr(foo) + 4) *(*uint32)(bar) = 2 m.Print() } // 输出结果: // 0 0 // 1 2
arr
는 배열의 첫 번째 요소 주소를 나타내며, 이는 &arr[0]
🎜🎜그리고 &arr
는 전체 배열의 첫 번째 주소를 나타냅니다 arr🎜// slice 切片的底层结构 type slice struct { // 底层是一个数组指针 array unsafe.Pointer // 长度 len int // 容量 cap int }
arr
및 &arr 값은 동일하지만 의미는 전혀 다릅니다. 🎜🎜먼저 식별자인 배열 이름 arr
는 &arr[0]
관점에서 볼 때 arr[0]
의 주소입니다. > int 유형의 값에 대한 포인터입니다. 🎜🎜그리고 &arr
는 int[5] 유형의 값에 대한 포인터입니다. 🎜🎜포인터 오프셋을 추가로 확인할 수 있습니다🎜rrreee🎜여기에는 오프셋에 대한 지식이 포함됩니다. T
유형의 포인터 이동은 sizeof(T) code>를 기반으로 합니다. 모바일 유닛. 🎜🎜🎜🎜<code>arr+1
: arr은 int 유형의 값을 가리키는 포인터이므로 오프셋은 1*sizeof(int)
🎜🎜입니다. 🎜&amp;arr+1
: &amp;arr은 int[5]를 가리키는 포인터이고 오프셋은 1*sizeof(int)*5
🎜입니다. 🎜C 언어에서 arr
와 &amp;arr
의 차이점을 이해하실 수 있으실 거라 믿습니다. 다음으로 Go 언어🎜rrreee🎜&amp;arr를 살펴보겠습니다. 0]
및 &amp;arr
는 C 언어와 일치합니다. 🎜🎜그러나 Go의 배열 이름 arr
은 더 이상 배열의 첫 번째 요소의 주소가 아닙니다. 이는 전체 배열의 값을 나타내므로 출력할 때 %!p라는 메시지가 표시됩니다. ([5]int= [1 2 3 4 5])
🎜🎜🎜포인터 산술🎜🎜🎜포인터는 본질적으로 메모리 주소를 나타내는 부호 없는 정수입니다. 🎜🎜위의 포인터 오프셋 예와 같이 포인터와 정수 값을 더하거나 뺄 수 있습니다. 🎜🎜🎜🎜 n
추가: T
유형의 포인터, 이동 n*sizeof(T)
단위로 높은 위치로 이동합니다. 🎜🎜🎜Minus n
: T
유형의 포인터가 n*sizeof(T)
단위로 하위 비트로 이동합니다. . 🎜🎜여기서 sizeof(T)
는 데이터 유형이 차지하는 바이트를 나타냅니다. 예를 들어 int
는 32비트 형식에서 4바이트입니다. Environment , 64비트 환경에서 8바이트 🎜🎜C 언어 예: 🎜rrreee🎜여기 ptr++
가 0061FF08
에서 sizeof(int) = 4
로 이동했습니다. code> 바이트를 0061FF0C
로 변환하여 다음 배열 요소의 주소를 가리킵니다.🎜🎜Go 언어 예:🎜package main import &amp;quot;fmt&amp;quot; func main() { arr := [5]uint32{1, 2, 3, 4, 5} // ptr 是一个指针,为 arr 数组的第一个元素地址 ptr := &amp;amp;arr[0] fmt.Println(ptr, *ptr) // ptr 指针向高位移动一个单位,移向到 arr 数组第二个元素地址 ptr++ fmt.Println(ptr, *ptr) } // 输出结果: // 编译报错: // .\main.go:13:5: invalid operation: ptr++ (non-numeric type *uint32)
编译报错 *uint32
非数字类型,不支持运算,说明 Go 是不支持指针运算的。
这个其实在 Go Wiki[1] 中的 Go 从 C++ 过渡文档中有提到过:Go has pointers but not pointer arithmetic.
Go 有指针但不支持指针运算。
另辟蹊径
那还有其他办法吗?答案当然是有的。
在 Go 标准库中提供了一个 unsafe
包用于编译阶段绕过 Go 语言的类型系统,直接操作内存。
我们可以利用 unsafe
包来实现指针运算。
func Alignof(x ArbitraryType) uintptr func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr type ArbitraryType func Slice(ptr *ArbitraryType, len IntegerType) []ArbitraryType type IntegerType type Pointer func Add(ptr Pointer, len IntegerType) Pointer
核心介绍:
uintptr
: Go 的内置类型。是一个无符号整数,用来存储地址,支持数学运算。常与 unsafe.Pointer
配合做指针运算
unsafe.Pointer
: 表示指向任意类型的指针,可以和任何类型的指针互相转换(类似 C 语言中的 void*
类型的指针),也可以和 uintptr
互相转换
unsafe.Sizeof
: 返回操作数在内存中的字节大小,参数可以是任意类型的表达式,例如 fmt.Println(unsafe.Sizeof(uint32(0)))
的结果为 4
unsafe.Offsetof
: 函数的参数必须是一个字段 x.f,然后返回 f 字段相对于 x 起始地址的偏移量,用于计算结构体成员的偏移量
原理:
Go 的 uintptr
类型存储的是地址,且支持数学运算
*T
(任意指针类型) 和 unsafe.Pointer
不能运算,但是 unsafe.Pointer
可以和 *T
、 uintptr
互相转换
因此,将 *T
转换为 unsafe.Pointer
后再转换为 uintptr
,uintptr
进行运算之后重新转换为 unsafe.Pointer
=> *T
即可
代码实现:
package main import ( &amp;quot;fmt&amp;quot; &amp;quot;unsafe&amp;quot; ) func main() { arr := [5]uint32{1, 2, 3, 4, 5} ptr := &amp;amp;arr[0] // ptr(*uint32类型) =&amp;gt; one(unsafe.Pointer类型) one := unsafe.Pointer(ptr) // one(unsafe.Pointer类型) =&amp;gt; *uint32 fmt.Println(one, *(*uint32)(one)) // one(unsafe.Pointer类型) =&amp;gt; one(uintptr类型) 后向高位移动 unsafe.Sizeof(arr[0]) = 4 字节 // twoUintptr := uintptr(one) + unsafe.Sizeof(arr[0]) // !!twoUintptr 不能作为临时变量 // uintptr 类型的临时变量只是一个无符号整数,并不知道它是一个指针地址,可能被 GC // 运算完成后应该直接转换回 unsafe.Pointer : two := unsafe.Pointer(uintptr(one) + unsafe.Sizeof(arr[0])) fmt.Println(two, *(*uint32)(two)) } // 输出结果: // 0xc000012150 1 // 0xc000012154 2
甚至还可以更改结构体的私有成员:
// model/model.go package model import ( &amp;quot;fmt&amp;quot; ) type M struct { foo uint32 bar uint32 } func (m M) Print() { fmt.Println(m.foo, m.bar) } // main.go package main import ( &amp;quot;example/model&amp;quot; &amp;quot;unsafe&amp;quot; ) func main() { m := model.M{} m.Print() foo := unsafe.Pointer(&amp;amp;m) *(*uint32)(foo) = 1 bar := unsafe.Pointer(uintptr(foo) + 4) *(*uint32)(bar) = 2 m.Print() } // 输出结果: // 0 0 // 1 2
Go 的底层 slice
切片源码就使用了 unsafe
包
// slice 切片的底层结构 type slice struct { // 底层是一个数组指针 array unsafe.Pointer // 长度 len int // 容量 cap int }
Go 可以使用 &amp;
运算符取地址,也可以使用 new
创建指针
Go 的数组名不是首元素地址
Go 的指针不支持运算
Go 可以使用 unsafe
包打破安全机制来操控指针,但对我们开发者而言,是 "unsafe" 不安全的
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위 내용은 포인터에서 Go 언어와 C 언어의 차이점은 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!