Go/C++ 指针比较

本文比较了 Go 和 C/C++ 对指针的使用，理解 Go 指针的设计如何在保留 C/C++ 指针优点的基础上解决其带来的安全问题。原文：Pointers Made Painless: How Go Solves C/C++'s Biggest Headache

世界上很少有事物能在同一特性上同时兼具强大与脆弱的特质。在编程领域，如果要我举例的话，那就是 C/C++ 语言中的指针。

在系统编程领域，指针带来的好处毋庸置疑 ------ 能够实现极高的运行速度和底层控制能力。

世界各地的开发者们已经用了 30-40 年的指针，所有事物都会不断变化发展，指针是否也应该随之发展呢？

倘若保留指针的功能，同时又能让其使用起来更加简便、减少出错的可能性，会怎样呢？这就有了 Go 语言，它旨在简化现代编程。

例 1：自动内存管理

Go：无内存泄漏

在 Go 中，内存管理由垃圾收集器处理，不需要手动分配或释放内存，从而防止内存泄漏。

golang 复制代码

package main

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func createPerson() *Person {
    return &Person{Name: "Alice", Age: 30} // 自动管理内存
}

func main() {
    p := createPerson()
    fmt.Println(p.Name) // 不需要释放内存  
}

C/C++

在 C/C++ 中，必须手动管理内存，忘记释放内存会导致内存泄漏。

c 复制代码

#include <iostream>
#include <string>

struct Person {
    std::string Name;
    int Age;
};

Person* createPerson() {
    return new Person{"Alice", 30}; // 手动分配内存
}

int main() {
    Person* p = createPerson();
    std::cout << p->Name << std::endl;
    // 忘记删除 p? 内存泄露!
    // delete p; 
}

例 2：Nil指针安全

Go：Nil指针安全

在 Go 中，访问 nil 指针不会导致程序崩溃。相反，只会返回零值或 panic（如果试图解引用的话）。

golang 复制代码

package main

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func main() {
    var p *Person // p 是 nil
    if p != nil {
        fmt.Println(p.Name) // 检查 nil 是安全的
    } else {
        fmt.Println("p is nil") // 优雅地处理 nil 指针
    }
}

C/C++

在 C/C++ 中，解引用空指针会导致未定义行为，通常会导致崩溃（segmentation fault）。

c 复制代码

#include <iostream>
#include <string>

struct Person {
    std::string Name;
    int Age;
};

int main() {
    Person* p = nullptr; // p is null
    std::cout << p->Name << std::endl; // 崩溃: null 指针解引用
}

例 3：更好的解引用方法

Golang

golang 复制代码

// Go: 用指针访问结构体字段
type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func main() {
    p := &Person{Name: "Alice", Age: 30}
    fmt.Println(p.Name) // 即使 'p' 是指针，也不需要 '->'，只需要用 '.'
}

C/C++

c 复制代码

// C++: 用指针访问结构体字段
struct Person {
    std::string Name;
    int Age;
};

int main() {
    Person* p = new Person{"Alice", 30};
    std::cout << p->Name; // 'p' 是指针，需要通过 '->' 访问
    delete p; // 别忘了释放内存!
}

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