Go 语言结构体指针与值详解

2023-06-14 约 1217 字预计阅读 3 分钟

在 Go 中，结构体是一种常用的数据类型，用于表示复杂数据结构。在使用结构体时，理解结构体指针和结构体值之间的区别非常重要。

结构体值

结构体值是结构体类型的实例，它直接存储其数据。当你创建一个结构体值时，它会在堆栈上分配内存来存储其字段。下面是一个示例

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type Person struct {
    name string
    age  int
}

p := Person{name: "John", age: 30}

在这个示例中，p 是一个结构体值，它将数据直接存储在堆栈上分配的内存中。

结构体指针

另一方面，结构体指针是结构体实例的指针。它存储结构体实例的内存地址，而不是实例本身。下面是一个示例

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type Person struct {
    name string
    age  int
}

p := &Person{name: "John", age: 30}

在这个示例中，p 是一个结构体指针，它存储Person实例的内存地址。

主要区别

以下是结构体指针和值之间的主要区别：

内存分配

结构体值在堆栈上分配内存。
结构体指针在堆上分配内存。

数据存储

结构体值将数据直接存储在分配的内存中。
结构体指针存储指向结构体实例的内存地址。

修改

对结构体值的更改仅影响局部副本。
对结构体指针的更改会影响原始实例。

使用场景

以下是选择使用结构体指针或值的一些场景：

使用结构体值

处理小型、不可变的数据结构时。
当性能至关重要，并且要避免动态内存分配时。
当需要创建结构体实例的副本时。

使用结构体指针

处理大型、可变的数据结构时。
当需要从多个位置修改原始实例时。
当要使用nil值来表示空或未初始化的结构体实例时。

最佳实践

对可变数据使用结构体指针

如果结构体具有可变字段，请考虑使用结构体指针，以确保更改正确传播。

对不可变数据使用结构体值

如果结构体不可变，请使用结构体值以避免不必要的动态内存分配。

避免不必要的指针解引用

最小化代码中指针解引用的数量，以提高性能和可读性。

将方法定义在值还是指针上？

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func (s *MyStruct) pointerMethod() { } // 指针方法
func (s MyStruct)  valueMethod()   { } // 值方法

在定义结构体方法时，接收者（上例中的 s）的行为就像方法的一个参数一样。因此，是将接收者定义为值还是指针，就等同于函数的参数是值还是指针的问题。这里有一些需要考虑的因素：

修改接收者: 最重要的一点是这个方法是否需要修改接收者？如果是，那么接收者必须是一个指针。（切片和 map 本身就是引用类型，因此它们的情况稍微有点特殊，但是例如要在方法中改变切片的长度，接收者仍然必须是一个指针。）在上例中，如果 pointerMethod 修改了 s 的字段，调用者将会看到这些改变，但是 valueMethod 会使用调用者参数的一个副本（这就是按值传递的定义），因此它所做的修改对调用者来说是不可见的。
效率: 如果接收者是一个大的结构体，那么使用指针接收者可能会更省内存。
一致性: 如果类型的某些方法必须使用指针接收者，那么其他方法也应该使用，这样方法集无论如何使用该类型都是一致的。
小型值类型: 对于基本类型、切片和小结构体等类型，值接收者是非常高效的，所以除非方法的语义要求使用指针，否则值接收者既高效又清晰。

结论

理解 Go 语言结构体指针和值之间的区别对于编写高效、有效且可伸缩的 Go 程序至关重要。根据应用场景选择正确的方法，可以确保结构体按预期工作，并优化代码的性能。

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