Golang：帮助理解指针、赋值和意外行为

Question

所以我带着更多初学者的问题回来了，这些问题我似乎无法全神贯注。我正在试验以下代码。

func main() {
start := time.Now()
var powers []*big.Int
for i := 1; i < 1000; i++ {
    I := big.NewInt(int64(i))
    I.Mul(I, I)
    powers = append(powers, I)
}
fmt.Println(powers)
fmt.Println(time.Since(start))
start = time.Now()
var seqDiffs []*big.Int
diff := new(big.Int)
for i, v := range powers {
    if i == len(powers)-2 {
        break
    }
    diff = v.Sub(powers[i+1], v)
    seqDiffs = append(seqDiffs, diff)
}
fmt.Println(seqDiffs)
fmt.Println(time.Since(start))
}

我的意图是按以下方式将 Sub() 的结果分配给 diff

diff.Sub(powers[i+1], v)

然而，这导致 seqDiffs 的值为 1995（正确的最后一个值）一遍又一遍地重复。我知道这很可能是因为 seqDiffs 只是指向相同内存地址的指针列表，但我不明白的是为什么下面的工作正常

v.Sub(powers[i+1], v)
seqDiffs = append(seqDiffs, v)

这导致 seqDiffs 成为从 3 到 1995 的所有奇数的列表，这是正确的，但这本质上不是仍然是指向相同内存地址的指针列表吗？另外，为什么以下是正确的，它也应该导致 seqDiffs 也是指向相同内存地址的指针列表？

diff = v.Sub(powers[i+1], v)
seqDiffs = append(seqDiffs, diff)

我也试过用下面的方法

diff := new(*big.Int)
for i, v := range powers {
if i == len(powers)-2 {
    break
}
diff.Sub(powers[i+1], v)
seqDiffs = append(seqDiffs, diff)
}

但从 ide 收到这些错误：

*./sequentialPowers.go:26: calling method Sub with receiver diff (type **big.Int) requires explicit dereference
./sequentialPowers.go:27: cannot use diff (type **big.Int) as type *big.Int in append*

我将如何进行 "explicit" 取消引用？

Answer 1

在调试 Go 中的指针问题时，了解正在发生的事情的一种方法是使用 fmt.Printf 使用 %p 打印感兴趣变量的内存地址。

关于你的第一个问题，为什么将 diff.Sub(powers[i+1], v) 的结果附加到 *big.Int 的切片会导致每个索引值相同的切片 - 你正在更新值在内存地址 diff 分配给该指针的副本并将其附加到切片。因此，切片中的所有值都是指向相同值的指针。

打印 diff 的内存地址将证明是这种情况。填充切片后 - 执行以下操作：

for _, val := range seqDiffs {
    fmt.Printf("%p\n", val) // when i ran this - it printed 0xc4200b7d40 every iteration
}

在您的第二个示例中，值 v 是指向不同地址的 big.Int 的指针。您正在将 v.Sub(..) 的结果分配给 diff，这会更新 diff 指向的基础地址。因此，当您将 diff 附加到切片时，您是在唯一地址处附加了一个指针的副本。使用 fmt.Printf 你可以这样看 -

var seqDiffs []*big.Int
diff := new(big.Int)
for i, v := range powers {
    if i == len(powers)-2 {
        break
    }
    diff = v.Sub(powers[i+1], v)
    fmt.Printf("%p\n", diff) // 1st iteration 0xc4200109e0, 2nd 0xc420010a00, 3rd 0xc420010a20, etc
    seqDiffs = append(seqDiffs, diff)
}

关于你的第二个问题 - 在 Go 中使用 new 关键字分配指定类型的内存但不初始化它 (check the docs)。在您的情况下，对 new 的调用会将一种类型的指针分配给指向 big.Int (**big.Int) 的指针，因此编译器错误提示您不能在对 [= 的调用中使用此类型30=].

要显式取消引用 diff 以便在其上调用 Sub，您必须将代码修改为以下内容：

(*diff).Sub(powers[i+1], v)

在 Go 中，选择器表达式为您取消引用指向结构的指针，但在这种情况下，您是在指向指针的指针上调用方法，因此您必须 明确地 取消引用它。

可以找到有关在 Go 中调用结构（选择器表达式）方法的非常有用的读物 here

并将其添加到切片

seqDiffs = append(seqDiffs, *diff)

Golang：帮助理解指针、赋值和意外行为

Golang: help understanding pointers, assignment, and unexpected behavior

pointers

biginteger

variable-assignment

go