Go 结构体：值类型 vs. 指针类型的选择与使用

心靈之曲

发布时间：2025-07-14 17:14:02

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go 结构体：值类型 vs. 指针类型的选择与使用

本文旨在深入探讨 Go 语言中结构体（struct）的两种访问方式：值类型和指针类型。通过分析 bar 和 barP 结构体的差异，以及结合实际案例（如 invoice 结构体），我们将详细讲解何时应该使用值类型，何时应该使用指针类型，帮助开发者在实际项目中做出更合理的选择。

在 Go 语言中，结构体是复合数据类型，可以包含多个不同类型的字段。访问结构体字段有两种主要方式：通过值类型和通过指针类型。理解这两种方式的差异对于编写高效且健壮的 Go 代码至关重要。

值类型 vs. 指针类型：bar 和 barP 的对比

考虑以下两个结构体定义：

type foo_ struct {
    st uint8
    nd uint8
}

type bar struct {
    rd  uint8
    foo foo_
}

type barP struct {
    rd  uint8
    foo *foo_
}

bar 结构体包含一个 foo_ 类型的字段 foo，这意味着 foo_ 结构体的值直接嵌入到 bar 结构体中。而 barP 结构体包含一个指向 foo_ 类型的指针 foo。这两种方式的主要区别在于内存分配和共享行为：

bar (值类型): 当声明一个 bar 类型的变量时，会同时为 rd 和 foo 分配内存，并将 foo 的值初始化为零值。foo_ 结构体的值始终存在于 bar 结构体中。
```
var b bar // 声明 b
b.foo.st = 10 // 直接访问并修改 foo_ 结构体的字段
```
barP (指针类型): 当声明一个 barP 类型的变量时，会为 rd 和 foo 分配内存，但 foo 的值是一个指向 foo_ 类型的指针，初始值为 nil。需要额外分配 foo_ 结构体的内存，并将其地址赋值给 foo 字段。

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```
var bp barP         // 声明 bp
bp.foo = new(foo_)  // 分配 foo_ 结构体的内存
bp.foo.st = 10      // 通过指针访问并修改 foo_ 结构体的字段
```

何时使用值类型？何时使用指针类型？

选择使用值类型还是指针类型取决于具体的应用场景和所需的功能。以下是一些指导原则：

值类型：
- 数据拥有权： 当结构体拥有其包含的数据的所有权时，应该使用值类型。这意味着结构体负责管理其内部数据的生命周期。
- 避免共享： 当不希望多个结构体共享相同的数据时，应该使用值类型。每次复制结构体时，都会创建一个新的数据副本。
- 性能： 对于小型结构体，使用值类型通常比使用指针类型更高效，因为避免了指针的间接引用。
指针类型：
- 共享数据： 当多个结构体需要共享相同的数据时，应该使用指针类型。通过指针，多个结构体可以指向同一块内存区域。
- 修改数据： 当需要修改结构体内部的数据，并且希望这些修改对所有共享该数据的结构体可见时，应该使用指针类型。
- 避免复制： 对于大型结构体，使用指针类型可以避免不必要的内存复制，提高性能。
- 可选字段： 当结构体中的某个字段是可选的，并且可能不存在时，可以使用指针类型。将指针设置为 nil 表示该字段不存在。

实际案例：invoice 结构体

考虑一个发票（invoice）结构体的例子：

type address struct {
    street string
    city   string
}

type warehouse struct {
    address string
}

type invoice struct {
    name      string
    billing   address
    shipping  *address
    warehouse *warehouse
}

在这个例子中：