المؤشرات إلى الـ Structs

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة GO على Coddy — الدرس 20 من 107.

عند العمل مع الـ structs، غالبًا ما ستستخدم المؤشرات (pointers) لتجنب نسخ هياكل البيانات الكبيرة ولتعديل الـ struct الأصلي. يحتوي المؤشر إلى struct على عنوان الذاكرة لمثيل ذلك الـ struct.

يمكنك إنشاء مؤشر لبنية (struct pointer) باستخدام عامل التشغيل & على بنية موجودة، أو باستخدام عامل العنوان مباشرة مع قيمة بنية حرفية (struct literal).

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

p := Person{Name: "Alice", Age: 30}
ptr := &p  // مؤشر لبنية موجودة

// أو الإنشاء مباشرة
ptr2 := &Person{Name: "Bob", Age: 25}

توفر Go اختصاراً ملائماً عند الوصول إلى حقول الـ struct عبر مؤشر. بدلاً من كتابة (*ptr).Name، يمكنك ببساطة كتابة ptr.Name. تقوم Go تلقائياً بإلغاء مرجع المؤشر (dereference) لك.

ptr := &Person{Name: "Alice", Age: 30}

// كلاهما يعملان بنفس الطريقة
fmt.Println((*ptr).Name)  // إلغاء مرجعية صريح
fmt.Println(ptr.Name)     // إلغاء مرجعية تلقائي

ينطبق هذا الإلغاء التلقائي للمرجعية (automatic dereferencing) أيضاً عند تعديل الحقول. التغييرات التي تتم من خلال المؤشر تؤثر على الـ struct الأصلي.

p := Person{Name: "Alice", Age: 30}
ptr := &p

ptr.Age = 31           // يقوم بتعديل النسخة الأصلية
fmt.Println(p.Age)     // 31

تُعد مؤشرات الهياكل (Struct pointers) ضرورية في أنماط البرمجة كائنية التوجه (OOP) في لغة Go. فهي تُمكّن الطرق (methods) من تعديل حالة المستقبل (receiver state)، وتسمح بتمرير الهياكل (structs) الكبيرة إلى الدوال (functions) بكفاءة، كما تشكل الأساس لبناء هياكل البيانات المترابطة مثل الأشجار والقوائم.

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام حساب بنكي يوضح كيف تسمح لك مؤشرات الهياكل (struct pointers) بتعديل البيانات الأصلية بكفاءة. ستقوم بإنشاء حساب يمكن تحديثه من خلال عمليات المؤشرات.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك عبر ملفين:

account.go: قم بتعريف هيكل BankAccount مع الحقول Owner (string)، و Balance (float64)، و AccountNumber (string). أنشئ دالة تسمى NewAccount تأخذ اسم المالك ورقم الحساب كمعاملات وتعيد مؤشراً (pointer) إلى BankAccount جديد برصيد ابتدائي قدره 0. قم أيضاً بإنشاء دالة Deposit تأخذ مؤشر *BankAccount ومبلغاً، ثم تضيف ذلك المبلغ إلى رصيد الحساب من خلال المؤشر.
main.go: اقرأ معلومات الحساب من المدخلات، وأنشئ حساباً باستخدام دالة البناء الخاصة بك (التي تعيد مؤشراً)، وقم بإجراء إيداع باستخدام المؤشر، واعرض تفاصيل الحساب للتأكد من تعديل الرصيد.

سيتم توفير المدخلات التالية:

السطر 1: اسم المالك
السطر 2: رقم الحساب
السطر 3: مبلغ الإيداع (float)

صيغة المخرجات:

Account: [AccountNumber]
Owner: [Owner]
Balance: [Balance]

على سبيل المثال، إذا تم إعطاء John Smith، و ACC-12345، و 500.50، يجب أن تكون مخرجاتك:

Account: ACC-12345
Owner: John Smith
Balance: 500.50

تذكر أن دالة NewAccount يجب أن تعيد *BankAccount باستخدام عامل التشغيل &، ويمكن لدالة Deposit تعديل الرصيد مباشرة من خلال المؤشر باستخدام ميزة إلغاء المرجعية التلقائي (automatic dereferencing) في لغة Go (على سبيل المثال، account.Balance بدلاً من (*account).Balance).

ورقة مرجعية

يحتفظ المؤشر إلى هيكل (pointer to a struct) بعنوان الذاكرة لمثيل الهيكل. قم بإنشاء مؤشرات الهياكل باستخدام عامل التشغيل &:

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

p := Person{Name: "Alice", Age: 30}
ptr := &p  // مؤشر إلى هيكل موجود

// أو الإنشاء مباشرة
ptr2 := &Person{Name: "Bob", Age: 25}

توفر لغة Go إلغاء مرجعية تلقائي (automatic dereferencing) عند الوصول إلى حقول الهيكل من خلال مؤشر. بدلاً من (*ptr).Name، يمكنك كتابة ptr.Name:

ptr := &Person{Name: "Alice", Age: 30}

// كلاهما يعمل بشكل متماثل
fmt.Println((*ptr).Name)  // إلغاء مرجعية صريح
fmt.Println(ptr.Name)     // إلغاء مرجعية تلقائي

التغييرات التي تتم من خلال المؤشر تؤثر على الهيكل الأصلي:

p := Person{Name: "Alice", Age: 30}
ptr := &p

ptr.Age = 31           // يعدل الأصل
fmt.Println(p.Age)     // 31

تمكن مؤشرات الهياكل الأساليب (methods) من تعديل حالة المستلم (receiver state)، وتسمح بتمرير الهياكل الكبيرة بكفاءة إلى الدوال، وتشكل الأساس لهياكل البيانات المرتبطة.

جرّب بنفسك

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
)

func main() {
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	
	// قراءة اسم المالك
	ownerName, _ := reader.ReadString('\n')
	ownerName = strings.TrimSpace(ownerName)
	
	// قراءة رقم الحساب
	accountNumber, _ := reader.ReadString('\n')
	accountNumber = strings.TrimSpace(accountNumber)
	
	// قراءة مبلغ الإيداع
	amountStr, _ := reader.ReadString('\n')
	amountStr = strings.TrimSpace(amountStr)
	amount, _ := strconv.ParseFloat(amountStr, 64)
	
	// TODO: إنشاء حساب جديد باستخدام دالة NewAccount (تعيد مؤشراً)
	
	// TODO: إجراء عملية إيداع باستخدام دالة Deposit مع مؤشر الحساب
	
	// TODO: طباعة تفاصيل الحساب بالتنسيق المطلوب:
	// Account: [AccountNumber]
	// Owner: [Owner]
	// Balance: [Balance]
}