1. 指针类型

1.1 指针类型的定义

如果拥有一个类型 T，那么以 T 作为基类型的指针类型为 *T。

指针类型是依托某一个类型而存在的，比如：一个整型为 int，那么它对应的整型指针就是 *int，也就是在 int 的前面加上一个星号。没有 int 类型，就不会有 *int 类型。而 int 也被称为 *int 指针类型的基类型。

声明一个指针类型变量的语法与非指针类型的普通变量是一样的，以声明一个 *T 指针类型的变量为例：

var p *T

不过 Go 中也有一种指针类型是例外，它不需要基类型，它就是 unsafe.Pointer。unsafe.Pointer 类似于 C 语言中的 void*，用于表示一个通用指针类型，也就是任何指针类型都可以显式转换为一个 unsafe.Pointer，而 unsafe.Pointer 也可以显式转换为任意指针类型，如下面代码所示：

var p *T
var p1 = unsafe.Pointer(p) // 任意指针类型显式转换为unsafe.Pointer
p = (*T)(p1)               // unsafe.Pointer也可以显式转换为任意指针类型

unsafe.Pointer 是 Go 语言的高级特性，在 Go 运行时与 Go 标准库中 unsafe.Pointer 都有着广泛的应用。

如果指针类型变量没有被显式赋予初值，那么它的值为 nil：

var p *T
println(p == nil) // true

给一个指针类型变量赋值：

var a int = 13
var p *int = &a  // 给整型指针变量p赋初值

用&a作为 *int 指针类型变量 p 的初值，这里变量 a 前面的&符号称为取地址符号，这一行的含义就是将变量 a 的地址赋值给指针变量 p。

1.2 指针类型变量的内存单元

非指针类型变量的内存单元，以最简单的整型变量为例：

对于非指针类型变量，Go 在对应的内存单元中放置的就是该变量的值。对这些变量进行修改操作的结果，也会直接体现在这个内存单元上，如下图所示：

指针类型变量的内存单元，以 *int 类型指针变量为例：

Go 为指针变量 p 分配的内存单元中存储的是整型变量 a 对应的内存单元的地址。也正是由于指针类型变量存储的是内存单元的地址，指针类型变量的大小与其基类型大小无关，而是和系统地址的表示长度有关。

package main

import "unsafe"

type foo struct {
    id   string
    age  int8
    addr string
}

func main() {
    var p1 *int
    var p2 *bool
    var p3 *byte
    var p4 *[20]int
    var p5 *foo
    var p6 unsafe.Pointer
    println(unsafe.Sizeof(p1)) // 8 
    println(unsafe.Sizeof(p2)) // 8
    println(unsafe.Sizeof(p3)) // 8
    println(unsafe.Sizeof(p4)) // 8
    println(unsafe.Sizeof(p5)) // 8
    println(unsafe.Sizeof(p6)) // 8
}

通过 unsafe.Sizeof 函数来计算每一个指针类型的大小，无论指针的基类型是什么，不同类型的指针类型的大小在同一个平台上是一致的。在 x86-64 平台上，地址的长度都是 8 个字节。

unsafe 包的 Sizeof 函数原型如下：

func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr

这个函数的返回值类型是 uintptr，这是一个 Go 预定义的标识符。通过 go doc 可以查到这一类型代表的含义：uintptr 是一个整数类型，它的大小足以容纳任何指针的比特模式（bit pattern）。可以将这句话理解为：在 Go 语言中 uintptr 类型的大小就代表了指针类型的大小。

一旦指针变量得到了正确赋值，也就是指针指向某一个合法类型的变量，就可以通过指针读取或修改其指向的内存单元所代表的基类型变量，比如：

var a int = 17
var p *int = &a
println(*p) // 17 
(*p) += 3
println(a)  // 20

如下图：

通过指针变量读取或修改其指向的内存地址上的变量值，这个操作被称为指针的解引用（dereference）。它的形式就是在指针类型变量的前面加上一个星号。