一、前言

Go 语言中指针是很容易学习的，Go 语言中使用指针可以更简单的执行一些任务。
Go语言中的函数传参都是值拷贝，当我们想要修改某个变量的时候，我们可以创建一个指向该变量地址的指针变量。传递数据使用指针，而无须拷贝数据。

类型指针不能进行偏移和运算。区别于C/C++中的指针，Go语言中的指针不能进行偏移和运算，是安全指针。

Go语言中的指针操作非常简单，只需要记住两个符号：&（取地址）和*（根据地址取值）。
要搞明白Go语言中的指针需要先知道3个概念：指针地址、指针类型和指针取值。

二、变量的地址

每个变量在运行时都拥有一个地址，这个地址代表变量在内存中的位置。

Go 语言的取地址符是 &，放到一个变量前使用就会返回相应变量的内存地址。

以下实例演示了变量在内存中地址：

package main

import "fmt"

func main() {
   var a int = 10  

   fmt.Printf("变量的地址: %x\n", &a  )
}

输出结果是变量 a 所在的内存地址。

现在我们已经了解了什么是内存地址和如何去访问它。接下来我们将具体介绍指针。

三、指针是什么

一个指针变量就是一个值的内存地址。那么就可以通过这个变量的地址（指针）去访问它。

取变量地址的语法如下：

ptr := &v    // ptr 就是指向变量v的指针

其中：
v：代表被取地址的变量，类型为T
ptr：用于接收变量地址的变量，ptr的类型就为 *T，称做 T 的指针类型（指向类型T的指针）。*代表指针。

实例：

package main

import "fmt"

func main() {
	a := 10
	b := &a
	fmt.Printf("a:%d ptr:%p\n", a, &a) 
	fmt.Printf("b:%p type:%T %d\n", b, b, *b)
	fmt.Println(&b)                   
}

输出结果：

a:10 ptr:0xc00001a078        //变量a及其地址
b:0xc00001a078 type:*int 10  //变量b及其数据类型、变量b所存的这个地址里的内容  变量b是一个int型指针，它的值是int型变量a的地址，通过这个地址我们可以读取到存在这个地址中的值
0xc00000e018                 //变量b的地址

取地址操作符 & 和取值操作符 * 是一对互补操作符，&取出地址，*根据地址取出地址指向的值。

我们来看一下b := &a的图示：

四、指针的声明

在使用指针前你需要声明指针。
指针的声明：

var name *var-type

var-type 为指针类型（指针类型就是指针所指向了一个什么类型的变量），name 为指针名，* 号用于指定变量是一个指针。
Go语言中的值类型（int、float、bool、string、array、struct）都有对应的指针类型，如：*int、*int64、*string等。

以下是有效的指针声明：

var ip *int        /* 指针ip指向整型变量*/
var fp *float32    /* 指针fp指向浮点型变量 */

五、指针的使用

指针使用流程：

1. 定义指针变量。
2. 为指针变量赋值。
3. 访问指针变量中地址指向的值：在指针前面加上 * 号来获取指针指向的地址块的内容。

package main

import "fmt"

func main() {
   var a int= 20   /* 声明实际变量 */
   var ip *int        /* 声明指针变量 */

   ip = &a  /* 指针变量的存储地址 */

   fmt.Printf("a 变量的地址是: %x\n", &a  )

   /* 指针变量的存储地址 */
   fmt.Printf("ip 变量储存的指针地址: %x\n", ip )

   /* 使用指针访问值 */
   fmt.Printf("*ip 变量的值: %d\n", *ip )
}

输出结果：

a 变量的地址是: c00000a198
ip 变量储存的指针地址: c00000a198
*ip 变量的值: 20

再次理解：取地址操作符 & 和取值操作符 * 是一对互补操作符，&取出地址，*根据地址取出地址指向的值。

总结：

1. 对变量进行取地址（&）操作，可以获得这个变量的地址（指针变量）。
2. 指针变量的值是原变量的地址。
3. 对指针变量进行取值（*）操作，可以获得指针变量指向的原变量的值。

实例：

package main

import "fmt"

func main() {
	var a int
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(&a)

	var p *int
	p = &a
	*p = 20
	fmt.Println(a)
}

输出结果：

0
0xc00000a198
20

注意：如果只声明指针却不初始化，然后直接使用会报错！

例如：

package main

import "fmt"

func main() {
	var a *int
	*a = 100
	fmt.Println(*a)
}

输出结果：

panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal 0xc0000005 code=0x1 addr=0x0 pc=0x4bc596]

执行上面的代码会引发panic，为什么呢？
在Go语言中，对于 引用类型 的变量，我们在使用的时候不仅要声明它，还要为它分配内存空间（初始化就是一种分配内存的方法），否则我们的值就没办法存储。而对于值类型的声明不需要分配内存空间，是因为它们在声明的时候已经默认分配好了内存空间。Go语言中new和make是内建的两个函数，主要用来分配内存。

该示例代码中 var a *int 只是声明了一个指针变量 a 但是没有初始化，指针作为引用类型需要初始化后才会拥有内存空间，才可以给它赋值。

我们可以使用内置的 new 函数为指针 a 分配内存（相当于初始化指针，让指针有值，指向一块儿内存）：

package main

import "fmt"

func main() {
	a := new(int)
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(*a)

	*a = 100
	fmt.Println(*a)
}

输出结果：

0xc000128058
0
100

new 函数得到的是指向一个类型的指针，并且该指针对应的值为该类型的零值。

make也是用于内存分配的。区别于new，它只用于slice、map以及chan的内存创建，而且它返回的类型就是这三个类型本身，而不是他们的指针类型，因为这三种类型就是引用类型，所以就没有必要返回他们的指针了。

六、Go 空指针

当一个指针被定义后没有分配到任何变量时，它的值为 nil。

nil 指针也称为空指针。

nil在概念上和其它语言的null、None、nil、NULL一样，都指代零值或空值。

一个指针变量通常缩写为 ptr。

package main

import "fmt"

func main() {
	var p *string
	fmt.Println(p)
	fmt.Printf("p的值是%v\n", p)
	if p != nil {
		fmt.Println("非空")
	} else {
		fmt.Println("空值")
	}
}

输出结果：

<nil>
p的值是<nil>
空值

七、 指针数组

你可以定义一个指针数组来存储地址。

在我们了解指针数组前，先看个实例，定义了长度为 3 的整型数组：

package main

import "fmt"

const MAX int = 3

func main() {

	a := []int{10, 100, 200}
	var i int

	for i = 0; i < MAX; i++ {
		fmt.Printf("a[%d] = %d\n", i, a[i])
	}
}

输出结果;

a[0] = 10
a[1] = 100
a[2] = 200

有一种情况，我们可能需要保存数组，这样我们就需要使用到指针。

以下声明了整型指针数组（元素为整型指针的数组）：

var ptr [MAX]*int;

ptr 为整型指针数组。因此每个元素都指向了一个值。以下实例的三个整数将存储在指针数组中：

package main

import "fmt"

const MAX int = 3

func main() {
	a := []int{10, 100, 200}
	var i int
	var ptr [MAX]*int

	for i = 0; i < MAX; i++ {
		ptr[i] = &a[i] /* 整数地址赋值给指针数组 */
	}

	for i = 0; i < MAX; i++ {
		fmt.Printf("a[%d] = %d\n", i, *ptr[i])
	}
}

输出结果：

a[0] = 10
a[1] = 100
a[2] = 200

八、指向指针的指针

Go 支持指向指针的指针。

如果一个指针变量存放的又是另一个指针变量的地址，则称这个指针变量为指向指针的指针变量。

当定义一个指向指针的指针变量时，第一个指针存放第二个指针的地址，第二个指针存放变量的地址：

指向指针的指针变量声明格式如下：

//指针ptr指向一个整形指针
var ptr **int;

以上指向指针的指针变量为整型。

访问指向指针的指针变量值需要使用两个 * 号，如下所示：

package main

import "fmt"

func main() {

	var a int
	var ptr *int
	var pptr **int

	a = 3000

	/* 指针 ptr 地址 */
	ptr = &a

	/* 指向指针 ptr 地址 */
	pptr = &ptr

	/* 获取 pptr 的值 */
	fmt.Printf("变量 a = %d\n", a)
	fmt.Printf("指针变量 *ptr = %d\n", *ptr)
	fmt.Printf("指向指针的指针变量 **pptr = %d\n", **pptr)
}

输出结果：

变量 a = 3000
指针变量 *ptr = 3000
指向指针的指针变量 **pptr = 3000

还有，哈哈哈：指向指针的指针的指针：

package main

import "fmt"

func main() {
	var a int = 1
	var ptr1 *int = &a
	var ptr2 **int = &ptr1
	var ptr3 **(*int) = &ptr2 // 也可以写作：var ptr3 ***int = &ptr2
	// 依次类推
	fmt.Println("a:", a)
	fmt.Println("ptr1", ptr1)
	fmt.Println("ptr2", ptr2)
	fmt.Println("ptr3", ptr3)
	fmt.Println("*ptr1", *ptr1)
	fmt.Println("**ptr2", **ptr2)
	fmt.Println("**(*ptr3)", **(*ptr3)) // 也可以写作：***ptr3
}

输出结果：

a: 1
ptr1 0xc00000a198
ptr2 0xc000006028
ptr3 0xc000006030
*ptr1 1
**ptr2 1
**(*ptr3) 1

九、向函数传递指针参数

通过引用或 地址传参 ，在函数调用时可以改变这块地址中存储的变量的值。

指针作为函数参数：
Go 语言允许向函数传递指针，只需要在函数定义的参数上设置为指针类型即可。

以下实例演示了如何向函数传递指针，并通过调用函数修改变量值：

1. 实例 1

package main

import "fmt"

func modify1(x int) {
	x = 100
}

func modify2(x *int) {
	*x = 100
}

func main() {
	a := 10
	modify1(a)       //修改失败
	fmt.Println(a) 
	modify2(&a)      //修改成功
	fmt.Println(a) 
}

输出结果：

10
100

2. 实例 2

package main

import "fmt"

func main() {
	/* 定义局部变量 */
	var a int = 100
	var b int = 200

	fmt.Printf("交换前 a 的值 : %d\n", a)
	fmt.Printf("交换前 b 的值 : %d\n", b)

	/* 调用函数用于交换值
	 * &a 指向 a 变量的地址
	 * &b 指向 b 变量的地址
	 */
	swap(&a, &b)

	fmt.Printf("交换后 a 的值 : %d\n", a)
	fmt.Printf("交换后 b 的值 : %d\n", b)
}


//只有通过传递变量指针才能实现值的交换，传递变量本身是不行的
func swap(x *int, y *int) { 
	var temp int
	temp = *x /* 保存 x 地址的值 */
	*x = *y   /* 将 y 赋值给 x */
	*y = temp /* 将 temp 赋值给 y */
}

输出结果：

交换前 a 的值 : 100
交换前 b 的值 : 200
交换后 a 的值 : 200
交换后 b 的值 : 100

更简洁的变量交换实例：

package main

import "fmt"

func main() {
    /* 定义局部变量 */
   var a int = 100
   var b int= 200
   swap(&a, &b);

   fmt.Printf("交换后 a 的值 : %d\n", a )
   fmt.Printf("交换后 b 的值 : %d\n", b )
}

/* 交换函数这样写更加简洁，也是 go 语言的特性，可以用下，c++ 和 c# 是不能这么干的 */
 
func swap(x *int, y *int){
    *x, *y = *y, *x
}

更更简洁的变量交换实例：

package main

import "fmt"

func main() {
    /* 定义局部变量 */
   var a int = 100
   var b int= 200
   a, b = b, a

   fmt.Printf("交换后 a 的值 : %d\n", a )
   fmt.Printf("交换后 b 的值 : %d\n", b )
}

参考链接

1. Go 语言指针
2. 指针