選舉日

和許多其他語言一樣，Go 也有指標。 如果你剛開始接觸指標，可能會覺得它們有點神祕，但一旦習慣之後，就會發現它們其實相當直觀。 指標是 Go 很關鍵的一部分，所以請花點時間好好理解它們吧。

在深入細節之前，先了解指標的用途很值得。 指標是一種和程式其他部分共享記憶體的方式，它在兩個主要情況下很有用：

1. 當我們有大量資料時，在函式之間傳遞時製作副本非常沒有效率。 改成傳遞資料儲存位置的記憶體位置，就能大幅減少程式的資源占用。
2. 在函式之間傳遞指標，我們就能直接存取並修改那份唯一的資料副本。也就是說，某個函式所做的任何變更，在函式結束時會立刻被程式的其他部分看見。

變數與記憶體

假設我們有一個普通的整數變數 a：

var a int

當我們宣告一個變數時，Go 必須在記憶體中找到一個地方來儲存它的值。 這對我們來說大部分都被抽象化了：當我們需要取出那塊記憶體裡儲存的值時，只要用變數名稱來取用就好。

例如，當我們寫 a + 2 時，實際上就是取出變數 a 所對應的記憶體中儲存的值，並加上 2。

同樣地，當我們需要改變 a 那塊記憶體裡的值時，可以用變數名稱來做指定：

a = 3

與 a 相關的那塊記憶體現在會儲存值 3。

指標

變數讓我們能取用記憶體中的值，不過有時知道變數所指向的記憶體位址會很有用。指標就是用來儲存這些值的記憶體位址。 要宣告一個指標型別的變數，只要在底層型別前面加上星號：

var p *int // 'p' contains the memory address of an integer

這裡我們宣告了一個型別為「指向 int 的指標」（*int）的變數 p。 這表示 p 會儲存某個整數的記憶體位址。 指標的零值是 nil，因為 nil 指標不儲存任何記憶體位址。

取得指向變數的指標

要找出某個變數的值的記憶體位址，可以使用 & 運算子。 例如，如果我們想找出變數 a 的記憶體位址並存進指標 p，可以這樣做：

var a int
a = 2

var p *int
p = &a // the variable 'p' contains the memory address of 'a'

透過指標存取值（解引用）

當我們有一個指標時，可能會想知道該指標所代表的記憶體位址中儲存的值。 我們可以用 * 運算子來做到這件事：

var a int
a = 2

var p *int
p = &a // the variable 'p' contains the memory address of 'a'

var b int
b = *p // b == 2

*p 這個操作會取出存在 p 裡的記憶體位址中所儲存的值。 這個操作通常稱為「解引用」。

我們也可以用解引用運算子，把新的值指定給指標所參考的記憶體位址：

var a int        // declare int variable 'a'
a = 2            // assign 'a' the value of 2

var pa *int
pa = &a          // 'pa' now contains to the memory address of 'a'
*pa = *pa + 2    // increment by 2 the value at memory address 'pa'

fmt.Println(a)   // Output: 4
                 // 'a' will have the new value that was changed via the pointer!

指定給 *pa 會改變 pa 所持有的記憶體位址中儲存的值。 由於 pa 持有 a 的記憶體位址，所以指定給 *pa 實際上就是在改變 a 的值！

不過要提醒一點：解引用之前，一定要先確認指標不是 nil。 解引用 nil 指標會讓程式在執行時崩潰！

var p *int // p is nil initially
fmt.Println(*p)
// panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference

指向結構體的指標

到目前為止，我們只看過指向基本型別值的指標。 我們也可以建立指向結構體的指標：

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

var peter Person
peter = Person{Name: "Peter", Age: 22}

var p *Person
p = &peter

我們也可以建立一個新的 Person，並立刻儲存指向它的指標：

var p *Person
p = &Person{Name: "Peter", Age: 22}

當我們有指向結構體的指標時，不需要先解引用就能存取其中一個欄位：

var p *Person
p = &Person{Name: "Peter", Age: 22}

fmt.Println(p.Name) // Output: "Peter"
                    // Go automatically dereferences 'p' to allow
                    // access to the 'Name' field

切片和映射本身就是指標

切片和映射是特殊的型別，因為它們的實作本身就已經帶有指標。 這表示大多數情況下，我們不需要為這些型別建立指標，就能共享它們的值的記憶體位址。 想像我們有一個函式，會把映射中某個鍵的值加一：

func incrementPeterAge(m map[string]int) {
	m["Peter"] += 1
}

如果我們建立一個映射並呼叫這個函式，函式對映射所做的變更會在函式結束後保留下來。 這種行為和我們使用指標時很像，但請注意，在這個例子裡我們並沒有用到任何取參考／解引用，也沒有用到任何指標語法：

ages := map[string]int{
  "Peter": 21
}
incrementPeterAge(ages)
fmt.Println(ages)
// Output: map[Peter:22]
// The changes the function 'incrementPeterAge' made to the map are visible after the function ends!

修改切片中既有的元素時也是一樣。

不過，像 append 這樣會回傳新切片的操作是特例，它可能不會修改函式外面的切片。 這是因為切片內部運作方式的關係，但這屬於比較進階的主題，我們不會在這個練習中詳細討論。 如果你真的很好奇，可以在 Go 部落格：'append' 的機制 中讀到更多內容。