Golang中的指针地址

Question

我的问题很简单，但我相信它隐藏了 Go 变量初始化的重要特征。

如果我们有两个变量

i := 5
d := &i

我们想打印它们

fmt.Printf("The address of i value is %d\n", &i)
fmt.Printf("The value of d is %d\n", d)
fmt.Printf("The address of d is %d", &d)

输出将类似于

The address of i value is 824633835664
The value of d is 824633835664
The address of d is 824633778224

所以它看起来像&i返回其值的地址5。明白了。我们不明白的是那&d还什么？变量的地址i？

那么是不是这样实现的，值有自己的地址，变量（是值内存地址的别名）在内存中也有自己的地址呢？否则&d将返回我们的地址5

Answer 1

Go 在这里非常传统。您可以将系统的整体内存想象成一个容纳较小盒子的大盒子。每个较小的盒子也可以容纳一些东西。

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声明一个变量：

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var i int\n

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告诉 Go 系统它应该在某处分配一个小盒子\xe2\x80\x94，你无法控制在哪里，因为这取决于 Go 系统\xe2\x80\x94，它足够大以容纳一些int值。由于我们尚未将任何值放入框中，Go 会预先将其填充为零：

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 i:\n+-----+\n|  0  |\n+-----+\n

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如果我们设置i为5，则会将 5 放入框中。usingi := 5是告诉 Go 编译器的一种简写方式：在某处创建变量i并将 5 放入框中，这样我们就得到：

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 i:\n+-----+\n|  5  |\n+-----+\n

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现在你有了这个设置，并且因为你组合了声明和赋值，编译器很容易避免任何浪费的工作：它不必先设置i为零，然后设置i为 5。（编译器可以很聪明，并且当然，即使您不使用短声明形式，也可以避免浪费精力，但对我们人类来说，不必考虑这一点更好：短声明形式让我们只需将其视为使用它i创建已经到 5 了。）

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我们还有：

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var d *int\n

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它告诉 Go 系统分配一个足够大的盒子来容纳*int值。它可能与值的大小相同int，或者更大或更小。我将把它画得大约两倍大，这可能是也可能不是您系统上的情况：

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 d:\n+-----------+\n|    nil    |\n+-----------+\n

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如果我们还没有设置d，Go 会用适当的零值填充它，即nil。

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如果我们现在设置d为指向i，则会发生变化，d使其指向i：

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 d:                  i:\n+-----------+       +-----+\n|     *-----------> |  5  |\n+-----------+       +-----+\n

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在这里，您曾经d := &i声明d然后也设置 d为&i，所以我们现在有这种情况（没有浪费任何精力d先设置为 nil，然后将 替换nil为 的值&i）。

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您的前两次调用fmt.Printf首先传递值&i，然后传递存储在 中的值d，该值也是&i，因此这两个值打印出来相同。（请注意，这%d通常不是打印指针值的好方法，尽管 Go 包规范fmt说它可以工作。对于现代计算机来说，通常指针最好以十六进制打印；%p格式就是这样做的。）

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您的最后一次调用传递了值&d。我们还没有为此绘制一个内存盒，但是为了传递该值，Go 必须将其填充到某个盒子中。¹ 我们现在可以画出：

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 unnamed:\n+-----------+\n|     *     |\n+-----|-----+\n      |\n d:   v              i:\n+-----------+       +-----+\n|     *-----------> |  5  |\n+-----------+       +-----+\n

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因此，该值 &d位于内存中某个盒子中的某个位置，该位置没有名称（d并且i位于确实有名称的位置，我们可以用来谈论它们）。该框内是一个指针值。指针值指向保存的框d。

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最后一次调用fmt.Printf将此指针值\xe2\x80\x94 发送到&d存储在未命名框\xe2\x80\x94 中的该值fmt.Printf，以便fmt.Printf可以打印它。这个值当然必须与存储在框中的值不同d，因为d指向i. 所以最终打印出来的值是不一样的。

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该程序总体上有一组可能的正确答案。我们不知道打印的三个值是什么，但我们确实知道第一个和第二个值将相同，并且第三个打印值将与前两个值不匹配。如果没有发生这种情况，则您使用的系统尚未正确实现 Go 语言。²

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¹如果有一种不涉及使用内存框的快速传递值的方法，那么 Go 就可以这样做，只要你在正常语言规则内无法判断 Go 正在这样做。但这同样适用于普通变量！

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Go 编译器和运行时系统只需产生正确的答案，无论它应用了多少编译时魔法来产生正确的答案。此外，“正确答案”仅针对可能程序的某些子集定义。

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²这可能有点夸大其辞。我不确定 Go 是否禁止压缩垃圾收集器在内存中移动对象，更新所有指针。实际现有的 Go 系统没有压缩收集器，但人们可以通过使用这样的代码来判断这一点，这至少有点可疑。如果 Go这样做允许压缩收集器，则指针的打印值可能会发生变化，因此打印的前两个值可能会有所不同。

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