Go語言中指標作為函式引數

在 Go 語言中，指標作為函式引數是一種常見的用法，它允許函式直接修改傳入的變數的值，而不是修改其副本。這種機制在需要修改函式外部變數的情況下非常有用。

指標的基本概念

在 Go 中，指標是一個變數，它儲存了另一個變數的記憶體地址。透過指標，你可以直接訪問和修改該記憶體地址上的值。

• & 運算子用於獲取變數的記憶體地址（即指標）。

• * 運算子用於解引用指標，即訪問指標所指向的變數的值。

指標作為函式引數的示例

假設我們有一個函式 increment，它接受一個整數指標作為引數，並將該整數的值加 1。

package main

import "fmt"

// increment 函式接受一個整數指標作為引數，並將該整數的值加 1
func increment(x *int) {
    *x = *x + 1
}

func main() {
    // 定義一個整數變數
    num := 5

    // 呼叫 increment 函式，傳入 num 的指標
    increment(&num)

    // 輸出 num 的值
    fmt.Println(num) // 輸出: 6
}

解釋

1. 定義指標引數：increment 函式的引數 x 是一個指向整數的指標（*int）。

2. 解引用指標：在函式內部，我們使用 *x 來訪問指標 x 所指向的整數的值，並將其加 1。

3. 傳遞指標：在 main 函式中，我們使用 &num 獲取 num 的指標，並將其傳遞給 increment 函式。

4. 修改外部變數：由於 increment 函式直接修改了指標所指向的記憶體地址上的值，因此 num 的值在函式呼叫後被修改爲 6。

指標作為函式引數的優點

1. 直接修改外部變數：透過指標，函式可以直接修改傳入的變數的值，而不是修改其副本。這在需要修改函式外部變數的情況下非常有用。

2. 節省記憶體：傳遞指標比傳遞大型數據結構的副本更節省記憶體。

3. 避免值複製：對於大型數據結構（如結構體或陣列），傳遞指標可以避免不必要的值複製，從而提高效能。

指標作為函式引數的注意事項

空指標檢查：在解引用指標之前，應該檢查指標是否為 nil，以避免空指標解引用導致的執行時錯誤。

func increment(x *int) {
    if x != nil {
        *x = *x + 1
    }
}

指標的副作用：由於指標允許函式直接修改外部變數，因此在某些情況下可能會引入副作用，導致程式碼難以理解和維護。

示例：交換兩個整數的值

下面是一個使用指標交換兩個整數值的示例：

package main

import "fmt"

// swap 函式接受兩個整數指標作為引數，並交換它們的值
func swap(x, y *int) {
    temp := *x
    *x = *y
    *y = temp
}

func main() {
    a := 10
    b := 20

    fmt.Println("交換前:", a, b) // 輸出: 交換前: 10 20

    // 呼叫 swap 函式，傳入 a 和 b 的指標
    swap(&a, &b)

    fmt.Println("交換後:", a, b) // 輸出: 交換後: 20 10
}

在這個例子中，swap 函式透過指標直接修改了 a 和 b 的值，從而實現了兩個整數的交換。

總結

指標作為函式引數在 Go 語言中是一種強大的機制，它允許函式直接修改傳入的變數的值，而不是修改其副本。透過指標，你可以實現更高效的記憶體使用和更靈活的程式設計模式。