Pointer ใน GO

Pointer คืออะไร ?

Pointer คือ data type อีก 1 ประเภทที่ใช้สำหรับเก็บ memory address ของตัวแปร ถูกใช้ใช้ใน 2 จุดประสงค์ใหญ่ๆคือ

1. Mutability = อนุญาตให้สามารถกลับมาแก้ original data ของตัวแปรตัวนั้นได้ (เพื่อให้เป็นการส่งแบบ pass by reference แทน)
2. Efficient large structs = สามารถทำให้ส่งข้อมูลขนาดใหญ่ต่อไปได้ (โดยการส่ง address แทน value ของตัวแปรแทน) เช่น

• การส่ง struct ขนาดใหญ่เข้าไป
• การส่ง config ขนาดใหญ่เข้าไป (เช่น config database, connection ต่างๆ)

มาดู code ตัวอย่างแบบง่ายกันก่อน

package main

import "fmt"

func main() {
	// Declare an integer variable
	x := 10

	// Declare a pointer to an integer and assign it the address of x
	var p *int = &x

	// Print the value of x and the value at the pointer p
	fmt.Println("Value of x:", x)  // Output: Value of x: 10
	fmt.Println("Value at p:", *p) // Output: Value at p: 10

	// Modify the value at the pointer p
	*p = 20

	// x is modified since p points to x
	fmt.Println("New value of x:", x) // Output: New value of x: 20
}

ผลลัพธ์

Pass by value และ Pass by reference

มาพูดถึงการส่งข้อมูลใน function เพิ่มเติมกัน โดยปกติการส่งข้อมูล (value) เข้า function เข้าไปจะมีวิธีการส่งอยู่ทั้งหมด 2 แบบคือ

1. Pass by value = การส่ง copy data เข้าไปใน function

• ในภาษา go เกือบทุก data type เป็น default การส่งเป็น pass by value อยู่แล้ว (เช่น การส่ง int ,float, struct เข้า function)

package main

import "fmt"

func changeValue(val int) {
	val = 50
}

func main() {
	x := 20
	changeValue(x)
	fmt.Println(x) // Output: 20 (x is unchanged)
}

ผลลัพธ์ของ code นี้

สังเกตว่า

• value ของ x จะยังคงเป็น 20 เหมือนเดิม (แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงค่าใน function แล้วก็ตาม)

2. Pass by reference = การส่งตัวแปร reference ของตัว data เข้าไป

• ในภาษา go การส่ง pass by reference สามารถเกิดขึ้นได้จากการส่งตัวแปร Pointer เข้าไป (เป็นเหมือนอ้างอิงไปยัง address ของตัวแปร) เพื่อให้สามารถอ้างอิงไปยังตัวแปรโดยตรง (แทนที่จะเป็นการ copy ค่าไป)
• data type ที่มีการส่ง "เสมือน" pass by reference คือ Slices, Maps, Channel
• ไอเดียของ 3 data type นี้คือ จะทำการ copy reference ของตัวแปรออกมาเป็น pointer และทุกครั้งที่มีการแก้ไข value ใน 3 data type นี้ = ก็จะสามารถ modifications ตัวแปรเหล่านี้ออกมาได้

** ตามทฤษฎีของภาษา Go ไม่มี pass by reference แต่ไอเดียนี้จะเสมือนว่าเป็นการส่ง pass by reference เฉยๆนะ

package main

import "fmt"

func changeValue(ptr *int) {
	*ptr = 50
}

func main() {
	x := 20
	changeValue(&x)
	fmt.Println(x) // Output: 50 (x is changed)
}

ผลลัพธ์ของ code นี้

สังเกตว่าค่า x ก็จะสามารถเปลี่ยนแปลงไปได้

นอกเหนือจากการใช้กับ data type ทั่วไปแล้ว ยังสามารถใช้กับ struct ได้ด้วย

type Person struct {
	Name string
}

func changeName(p Person) {
	p.Name = "Alice"
}

func main() {
	person := Person{Name: "Bob"}
	changeName(person)
	fmt.Println(person.Name) // Output: Bob (person.Name is unchanged)
}

Example use case ของ pointer

Use case 1: modified ข้อมูลต้นฉบับผ่าน Address

• ใช้กับพวก struct ที่อาจจะเป็นข้อมูลขนาดใหญ่ในอนาคตได้

package main

import "fmt"

type Employee struct {
	Name   string
	Salary int
}

// Function to give a raise to an employee
func giveRaise(e *Employee, raise int) {
	e.Salary += raise
}

func main() {
	emp := Employee{Name: "John Doe", Salary: 50000}

	giveRaise(&emp, 5000)
	fmt.Println("After raise:", emp)
}

Use case 2: ใช้ implement data structure แบบอื่นใน Algorithm

• เช่น Linked List

package main

import "fmt"

type ListNode struct {
	Value int
	Next  *ListNode
}

// Function to add a node to the front of the list
func prepend(head **ListNode, value int) {
	newNode := ListNode{Value: value, Next: *head}
	*head = &newNode
}

func main() {
	var head *ListNode

	prepend(&head, 10)
	prepend(&head, 20)

	current := head
	for current != nil {
		fmt.Println(current.Value)
		current = current.Next
	}
}

Use case 3: ดึงพวก config มาใช้

package main

import "fmt"

// Config represents the application configuration
type Config struct {
	LogLevel string
	Port     int
}

// UpdateConfig modifies the provided configuration
func UpdateConfig(c *Config, logLevel string, port int) {
	c.LogLevel = logLevel
	c.Port = port
}

func main() {
	// Initial configuration
	appConfig := &Config{
		LogLevel: "info",
		Port:     8080,
	}

	fmt.Println("Initial Config:", appConfig)

	// Update configuration
	UpdateConfig(appConfig, "debug", 9000)
	fmt.Println("Updated Config:", appConfig)
}