יסודות המצביעים ב-Go

חלק מהיחידה תכנות מונחה עצמים במסלול ה-GO של Coddy. שיעור 19 מתוך 107.

מצביע הוא משתנה ששומר את כתובת הזיכרון של משתנה אחר. במקום להחזיק ערך ישירות, הוא מחזיק את המיקום שבו הערך הזה נמצא בזיכרון. מצביעים הם יסוד מרכזי ב-Go וחיוניים למניפולציה יעילה של נתונים.

כדי ליצור מצביע, השתמש באופרטור & כדי לקבל את הכתובת של משתנה, ובאופרטור * כדי להצהיר על טיפוס מצביע או לגשת לערך שבכתובת הזו.

x := 42
p := &x  // p מחזיק את כתובת הזיכרון של x

fmt.Println(p)  // 0xc000018030 (כתובת זיכרון)
fmt.Println(*p) // 42 (הערך בכתובת הזו)

האופרטור & פירושו "הכתובת של" והוא מחזיר מצביע. האופרטור *, כשמשתמשים בו על מצביע, פירושו "הערך בכתובת" והוא נקרא ביטול הפניה. אפשר גם לשנות את הערך המקורי דרך המצביע.

x := 10
p := &x

*p = 25         // שנה את הערך באמצעות מצביע
fmt.Println(x)  // 25 (המשתנה המקורי השתנה)

סוג מצביע נכתב כך: *T, כאשר T הוא הסוג שאליו מצביעים. למצביע אל int יש סוג *int.

var p *int      // מצהיר על מצביע ל-int
x := 100
p = &x          // p מצביע כעת על x

ערך האפס של מצביע הוא nil, כלומר הוא לא מצביע לשום דבר. ניסיון לבצע ביטול הפניה של מצביע nil גורם ל-panic בזמן ריצה, לכן יש לוודא תמיד שהמצביעים מאותחלים לפני השימוש.

אתגר

קל

בואו נבנה תוכנית פשוטה להחלפת ערכים, שמדגימה את העוצמה של מצביעים לשינוי משתנים באמצעות כתובות הזיכרון שלהם.

תארגנו את הקוד שלכם בשני קבצים:

swap.go: צרו פונקציה בשם SwapValues שמקבלת שני מצביעי *int כפרמטרים. הפונקציה צריכה להחליף בין הערכים שאליהם המצביעים מצביעים. לאחר הקריאה לה, כל משתנה צריך להכיל את הערך המקורי של המשתנה השני. הפונקציה לא מחזירה דבר; היא משנה את הערכים ישירות באמצעות המצביעים.
main.go: קראו שני מספרים שלמים מהקלט ושמרו אותם במשתנים, ואז השתמשו בפונקציה SwapValues שלכם כדי להחליף ביניהם. הדפיסו את שני הערכים לפני ההחלפה ואחריה כדי להציג את השינוי.

הקלטים הבאים יסופקו:

שורה 1: המספר השלם הראשון
שורה 2: המספר השלם השני

פורמט הפלט:

Before: a=[first] b=[second]
After: a=[first] b=[second]

לדוגמה, עבור 10 ו-25, הפלט שלכם צריך להיות:

Before: a=10 b=25
After: a=25 b=10

זכרו להשתמש באופרטור & כשמעבירים את המשתנים שלכם לפונקציה, ובאופרטור * בתוך הפונקציה כדי לגשת לערכים עצמם ולשנות אותם.

נסו בעצמכם

package main

import "fmt"

func main() {
	// קרא שני מספרים שלמים מהקלט
	var a, b int
	fmt.Scanln(&a)
	fmt.Scanln(&b)

	// הדפס את הערכים לפני ההחלפה
	fmt.Printf("Before: a=%d b=%d\n", a, b)

	// TODO: קרא לפונקציה SwapValues עם מצביעים ל-a ול-b
	// זכור להשתמש באופרטור & כדי להעביר כתובות

	// הדפס את הערכים אחרי ההחלפה
	fmt.Printf("After: a=%d b=%d\n", a, b)
}