(go-07) Go Pointer 타입

seungkyua 22.11.29

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Go에서 Pointer 로 생성한 변수는 heap 에 저장된다. 반면에 로컬 변수나 함수가 실행될 때는 stack 에 저장된다.

heap 에 저장되는 메모리는 랜덤하게 저장되며, 가비지 컬렉션 될 때 흝어진 메모리 값들을 클리어 시켜야 하기 때문에 성능에 영향을 줄 수 있다.

또한 문제가 되는 것은 가비지 컬렉션은 수행시간이 있는데 이 수행시간 안에 메모리를 클리어하지 못하면 계속해서 메모리가 쌓이게 된다는 것이다.

package main

import "fmt"

func main() {
  var i int64 = 10
	var b bool = true
	pointerI := &i
	pointerB := &b
	var pointerS *string

	fmt.Println("pointerI =", *pointerI)
	fmt.Println("pointerB =", *pointerB)
	fmt.Println("pointerS =", pointerS)
}

--- output ---
pointerI = 10
pointerB = true
pointerS = <nil>

포인터는 변수의 메모리 주소를 지칭하며, & 로 메모리 주소를 표현할 수 있고 * 로 메모리 주소가 가리키는 값을 표현할 수 있다.

다만 변수 선언 시에 사용하는 * 는 값이 아니라 포인터 변수라는 것을 표현한다.

포인터로 선언한 변수는 포인터의 zero value 값인 nil 이 된다.

i := 10
pointerI := &i
fmt.Println("memory address =", pointerI)
fmt.Println("value =", *pointerI)

var i2 *int
fmt.Println(i2 == nil)
fmt.Println(*i2) // panic

--- optput ---
memory address = 0xc0000ae008
value = 10
true
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference

앞서 설명했듯이 포인터로 생성한 변수는 메모리 주소를 가리키고 있으며, 실제 메모리가 가리키는 값을 출력하려면 * 를 사용하면 된다.

포인터 변수 값을 초기화 하지 않은 상태로 포인터 변수만 선언했을 때 값을 출력하면 panic 이 발생한다.

여기서는 *i2 가 이런 결과를 초래했다.

var i = new(int)      // int 의 zero value 를 pointer 로 생성함
fmt.Println(i == nil)
fmt.Println(*i)

--- output ---
false
0

new 키워드를 사용하면 해당 타입의 포인터에 zero value 인스턴스를 생성하여 할당해 준다.

i변수는 0 값이 생성되어 포인터로 할당되었기 때문에 nil 비교가 false 이며 메모리 주소가 가리키는 값은 0 값이 출력된다.

type Person struct {
	Name string
	Age  int
}
s := &Person{Name: "Seungkyu", Age: 50}
fmt.Println(s)
fmt.Println(*s)
fmt.Println(s.Name)
fmt.Println((*s).Name)

p := &Person{}
fmt.Println(p.Name, p.Age)

--- output ---
&{Seungkyu 50}
{Seungkyu 50}
Seungkyu
Seungkyu
 0

struct 타입은 & 를 활용하여 초기값을 지정하면서 포인터를 생성할 수 있고, new 를 사용하여 zero value 로 생성할 수 있다.

struct 포인터는 s.Name, (*s).Name 과 같이 두가지 방법 다 필드 접근이 가능하다.

type Person struct {
	Name *string
	Age  int
}
s := &Person{Name: &"Seungkyu"} // 에러 발생
fmt.Println(s.Name)

--- output ---
./main_06_pointer.go:46:21: cannot take the address of "Seungkyu"

위와 같이 struct 의 필드 중에 string pointer 형식이 있으면 & 로 바로 값을 지정할 수 없다. 기본 타입의 경우리터럴 값에 & 로 바로 붙힐 수 없기 때문이다.

이럴 경우 미리 변수를 선언해서 넣거나 함수를 만들어야 한다.

아래는 포인터 변수를 선언해서 활용하는 부분이다.

type Person struct {
	Name *string
	Age  int
}
n := "seungkyu"
s := &Person{Name: &n}
fmt.Println(s.Name)
fmt.Println(*s.Name)

--- output ---
0xc000096220
seungkyu

혹은 아래와 같이 함수를 이용할 수 도 있다.

func main() {
	type Person struct {
		Name *string
		Age  int
	}
	
	s := &Person{Name: stringToPointer("seungkyu")}
	fmt.Println(*s.Name)
}

func stringToPointer(s string) *string {
	return &s
}

--- output ---
seungkyu

func main() {
	i := 10
	updateAddress(&i)
	fmt.Println(i)
	updateValue(&i)
	fmt.Println(i)
}

func updateAddress(i *int) {
	a := 50
	i = &a
}

func updateValue(i *int) {
	*i = 50
}

--- output ---
10
50

updateAddress 함수를 호출 할 때 &i 는 메모리 주소를 넘겨주는 것이고 updateAddress 함수에서 받을 때 i *int 는 메모리 주소가 복사되어 받는다(call by value).

그러므로 updateAddress 함수 내의 i 변수 주소값을 변경하는 것은 로컬변수 i 의 주소만 변경되는 것이라 main 함수의 i 의 주소는 변경되지 않는다.

하지만 updateValue 함수에서는 로컬변수 i 주소가 가리키는 값을 변경하는 것이기 때문에 값이 정상적으로 변경된다.

func main() {
  p := Person{}
	newPersonBad(&p)
	fmt.Println(p)

	p, err := newPersonGood()
	if err != nil {
		panic(nil)

	}
	fmt.Println(p)
}

type Person struct {
	Name string
	Age  int
}

func newPersonBad(p *Person) error {
	p.Name = "seungkyu"
	p.Age = 52
	return nil
}

func newPersonGood() (Person, error) {
	p := Person{
		Name: "seungkyu",
		Age:  52,
	}
	return p, nil
}

--- output ---
{seungkyu 52}
{seungkyu 52}

포인터를 함수의 아규먼트로 넘겨서 값을 초기화 하는 것 보다는 함수의 리턴 값으로 초기화 하는 것이 좋은 방법이다.

초기화를 위해 함수의 아규먼트로 포인터를 넘는 방법은 Json 을 객체로 만들 때 interface 를 넘기는 방법이 있다.

p := struct {
	Name string `json:"name"`
	Age  int    `json:"age"`
}{}
if err := json.Unmarshal([]byte(`{"name": "seungkyu", "age": 52}`), &p); err != nil {
	panic(err)
}
fmt.Println(p)

--- output ---
{seungkyu 52}

Slice 타입을 아규먼트로 넘길 때 중요한 개념이 있다. slice 는 struct 구조 처럼 len, cap, block pinter 로 되어 있다.

예를 들어 int 슬라이스에 1, 2, 3 값이 들어 있으면 len: 3, cap: 5, block pointer: 1, 2, 3 을 가리키는 주소 를 가진다고 할 수 있다.

함수로 넘겨준 slice 의 len 이나 cap 값이, 함수로 받은 slice 에서 변경되면 더 이상 같은 slice 가 아니다.

하지만 주어진 length 안에서 내부 값만 바뀐다면 그건 같은 slice 로 볼 수 있다.

그러므로 같은 slice 로 표현하기 위해서 slice 를 생성할 때 len 을 충분히 크게 하여 생성하면 이 slice 를 마치 buffer 처럼 사용할 수 있다.

buffer := make([]byte, 1024)
for {
  count, err := file.Read(buffer)
  ...
}

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