Golang 語言基礎之六： string, pointer

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Golang 語言基礎之六： string, pointer

Golang 語言基礎系列：

• Golang 語言基礎之一： type, variable, constant
• Golang 語言基礎之二： for, ifelse, switch
• Golang 語言基礎之三： array, slice
• Golang 語言基礎之四： map, range
• Golang 語言基礎之五： function
• Golang 語言基礎之六： string, pointer
• Golang 語言基礎之七： struct, method
• Golang 語言基礎之八： interface
• Golang 語言基礎之九： error, panic, recover
• Golang 語言基礎之十： goroutine, channel

字串類型 string

字串在 Golang 源碼檔案 runtime.h 中的定義如下：

struct String{byte* str;intgo len;};

可以看出，其內部包含一個 byte 類型的數組，Golang 採用 UTF-8 編碼方式。和 C/C++ 的字元數組不同，Golang 的字元數組有下面的特點：

• string 類型的零值為空白字串。
• 不能用序號擷取位元組元素指標，&s[i] 為非法。
• string 是不可變類型，其內部儲存資料的字元數組無法修改。如需修改，需要將 string 對象轉化為 rune 類型（如果字串含有非 ASIC 碼字元）或者 byte 類型（如果字串由 ASIC 碼字元組成）的 slice 對象。修改後的字元數組會重新分配記憶體儲存在一個新的字串對象中。
• 位元組數組尾部不包含 \0

關於 string 的使用方法我們看個例子：

package mainimport "fmt"func main() {// 預設 string 類型對象零值為空白字串，尾部不包含 `\0`var emptyStr stringfmt.Println("emptyStr is: ", emptyStr)fmt.Println("len(emptyStr) is: ", len(emptyStr))// 聲明 string 對象並初始化，使用下標訪問。// 注意，如果字串中包含中文等非 ASIC 碼的字元，則使用下標索引會導致與期望不符的結果// 字串是 UTF-8 編碼，所以非 ASIC 碼字元不止一個位元組，而使用下標獲得的是每個位元組的內容。str := "I like 高圓圓"fmt.Println("string object is: ", str)fmt.Println("len(str) = : ", len(str))fmt.Println("str[1]: ", str[1])// 使用 ` 文法可以聲明無轉義的字串str = `ILoveGolang`fmt.Println("str: ", str)// 修改字串，注意將字串分別轉化為 `rune` 和 `byte` 的 `slice` 對象。// 它們的長度是不相等的，`rune` 切片對象的長度等於原始 `string` 對象中的字元個數。// `byte` 切片對象的長度等於原始 `string` 對象在記憶體中所佔的位元組數，其值和 `len` 取得的 `string` 對象長度相等// 如果 `string` 對象中有非 ASIC 碼，則兩者的長度是不相等的。// 所以為了保證相容性，最好將 `string` 對象轉化為 `rune` 切片對象後進行修改。str = "I like 高圓圓"fmt.Println("Before modification, str: ", str)fmt.Println("len(str) = : ", len(str))rune_str := []rune(str)byte_str := []byte(str)fmt.Println("len([]rune(str)) = ", len(rune_str))fmt.Println("len([]byte(str)) = ", len(byte_str))rune_str[7] = '範'rune_str[8] = '冰'rune_str[9] = '冰'fmt.Println("After modification, str:  ", string(rune_str))// 單引號中的字元常量為 `rune` 類型，取類型後為 int32v_char := 'g'fmt.Printf("The type of v_char is %T\n", v_char)}

將上面的代碼存入源檔案 string.go 並使用 go run string.go 可以看到下面的輸入：

emptyStr is:  len(emptyStr) is:  0string object is:  I like 高圓圓len(str) = :  16str[1]:  32str:  I      Love      GolangBefore modification, str:  I like 高圓圓len(str) = :  16len([]rune(str)) =  10len([]byte(str)) =  16After modification, str:   I like 範冰冰The type of v_char is int32

指標類型 pointer

Golang 中的指標和 C/C++ 相同的地方有：

• 指標 *T
• 指標的指標 **T
• 通過 operator * 訪問指標指向的對象，& 取對象的地址

不同的地方有：

• 指標的預設值為 nil，而不是 NULL
• 指標不能進行加減運算，指標所指對象的成員使用 . 訪問而非 ->
• 使用 unsafe.Pointer 可以對指向不同類型對象的指標進行轉換
• 指標不能進行 +、- 運算，以保證安全性。

使用執行個體如下：

package mainimport ("fmt""unsafe")func main() {// 檢查指標對象的零值為 nilvar p *intfmt.Println("The zero value of a pointer is: ", p)// 指向指標的指標pp := &pfmt.Printf("The type of a pointer points another pointer is: %T\n", pp)// 指標對象賦值intVar := 100000000p = &intVarfmt.Println("After assignment, p is: ", p)fmt.Println("The value pointer p points is: ", *p)// 使用 unsafe.Pointer 方法可以將一個類型的指標轉化為 Pointer// Pointer 可以被轉化為任意類型的指標。// 注意由於 int 為 int32 的別名，占 4 個位元組，所以我們將其轉化為含有 4 個位元組元素的 `byte` 數組指標var strP *[4]bytestrP = (*[4]byte)(unsafe.Pointer(p))fmt.Println("After \"(*[4]byte)(unsafe.Pointer(p))\", *[4]byte pointer strP is: ", strP)fmt.Println("After \"(*[4]byte)(unsafe.Pointer(p))\", *[4]byte pointer strP points to: ", *strP)// 指標指向的對象內容使用 `.` 而不是 `->` 來進行訪問type User struct {name string}userP := &User{"Xiaohui",}fmt.Println("Before change, The value userP points to is: ", *userP)userP.name = "Ross"fmt.Println("After change,  The value userP points to is: ", *userP)}

將上面的代碼存入源檔案 pointer.go 並使用 go run pointer.go 可以看到下面的輸入：

The zero value of a pointer is:  <nil>The type of a pointer points another pointer is: **intAfter assignment, p is:  0xc20800a240The value pointer p points is:  100000000After "(*[4]byte)(unsafe.Pointer(p))", *[4]byte pointer strP is:  &[0 225 245 5]After "(*[4]byte)(unsafe.Pointer(p))", *[4]byte pointer strP points to:  [0 225 245 5]Before change, The value userP points to is:  {Xiaohui}After change,  The value userP points to is:  {Ross}

關於 unsafe.Pointer，建議閱讀這篇文章，裡面做了很好的總結。

參考資料

• The Go Programming Language
• 學習 Go 語言 中文版
• Go in Action 中文版
• The way to Go 中文版
• Go by Example
• Organizing Go code
• Testing Techniques
• Go 語言分享
• Go 學習筆記
• Go 語言簡介
• Tony Bai 的部落格

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