为什么要有指针和引用类型？

简单说，是为了必要的，且很基础的表达能力 （描述能力）。

0. 数据四要素：名、值、址、型

指针、引用的基础，就是在描述一个数据时，除了这个数据的“值”以外，引入了这个数据的“地址”（以下也会简称“址”），即数据在哪个位置上。

进一步理解，数据数据的“地址”，表达的是这个数据的“实体”，数据的“值”，表达的是数据的“表象”。

就好比说，你老婆的漂亮值是 100，我老婆的也是，但这两个100并不是在描述同一个实体。

相同的值，可能在表达不同的类型的数据，所以，在值、址之外，数据还需要一个“类型”（以下也会简称“型”）。

最后，除了“值”、“址”、“型”为了方便我们在代码中指定某个数据，代码中的多数据，还有一个属性“名字”比如变量或常量的名字（以下也会简称“名”）。有名数据通常就是变量、常量，无名的数据就是“字面量”。

编译型的代码，在编译之后，“名”这个属性通常没有一直存在的必要性（哪怕有带反射），因为程序绝大多数情况下，可以通过地址来精确指代一个数据。
类似的，“型”在代码表达中极其重要，但在在编译之后的程序里，必要性也不高。

1. 猥琐语言的进化史

好，同学们，下面我来举一个语言的例子，让大家肉眼观察这门语言是如何进化出“指针、引用”的。首先我们需要从基础的，数据据的名、值、址的理解开始。

我们即时发明的一种程序语言，名为 “猥琐”计算机语言，有时也简称WS。

1.1 从字面数据开始

让我们WS语言开始写代码：

18
18

由于网上竟然还没有支持猥琐语言的高亮脚本，所以以下只好委屈 C、C++、Go 等语言了，我们的代码标记为它们以获得高亮。

代码中出现两个18！问题马上来了：这两个18表达的是同一个意思吗？如果是同一个意思？那为什么要有两个18？

1.2 上帝说：要有类型……

也就是说，现在，两个数据都有“值”，但是，它们在表达什么？它们没有类型吗？让我们查询一下WS语言手册有什么内置类型……

哇！好棒，内置类型竟然有 年龄、长度、胸围……

我们选长度：

18 : 长度  // WS语言语法：  值 ： 类型
18 : 长度  

有“值”有“型”，但还不够——

• 它们分别是什么东西的长度？
• 假设代码中有很多地方需要使用到这个长度，难道一直写 18 ，万一哪天要改成 17呢？
• 如果就是写 18，那为什么要定义两个18？只有一个就够了呀？

好吧，是时候让“名”登场了：

JJ长 = 18 : 长度   // WS是一门国际化语言，支持数据使用汉字作名字
JJ长 = 18 : 长度

1.3 不要重名，不要重名！

等等！！！一前一后两个数据的“名”竟然完全同名！WS语言制定者，你们太不专业了！

• WS语言制定者：名字相同有什么不合理吗？现实生活中，你老婆叫王大锤，我老婆也叫王大锤啊！
• WS语言用户：那我们怎么区分哪个是哪个啊！！！！
• WS语言制定者：当然是看数据的地址，也就实体啊！地址不同，实体就不同；在你家床上睡的王大锤是你老婆，在我家床上睡的是我老婆啊？有什么区分困难吗？
• WS语言使用者：可是上面代码中，没有体现数据的地址属性啊。

哦！也对。计算机语言中的数据，是如何体现它们（存放在内存中的）地址不同呢？ 让我们借鉴一下其它语言吧，包含但不限于：C、C++、C#、Java、Go……

借鉴完毕，原来这么简单呀：就是不直接在代码使用地址表达数据，但是在有需要时，可以通过数据“名字”来映射到数据的“地址”。

"有需要时" 是重点。说明见后。

这么说，数据的名字，还真是不要允许同名的好，万一要同名的话，两个数据就必须处于不同的上下文中……比如复合语句作用域，比如名字空间……

算了算了，猥琐语言主打简洁而猥琐，就让我们简（猥）单（琐）地规定所有变量不允许同名吧！

我的JJ长 = 18 : 长度   
你的JJ长 = 18 : 长度

好，现在我们拥有两个数据：我的JJ长，和你的JJ长。核心问题来了：这两个数据除了名字不一样以外，它们“型”相同、“值”相同，所以，它们是同一个数据吗？

1.4 地址不同，才是真的不同

当然不是！我的JJ在我这里，你的JJ在你这里。

同学： 老师，偶尔也会在王大锤（们）那里。
老师：你们在说什么？

也就是说，“我的JJ长”和“你的JJ长”，值相同，型相同，名不同，址不同。

“址”肯定代表一个数据实体。而“名”，如前所述，主要是给程序员使用的，它有时代表“值”，有时代表“址”。

[重点]

• 有的计算机语言，在某些上下文可以自行决定这个名字表达的是“值”，还是“址”，即左值右值之分，在无法自动区分的情况下，当需要从名到址转换时，采用一个特殊的操作来表达，比如C、Go、C++中用特定的“取址操作符”（通常是 &) ；
• 而有的语言，几乎都可以纯粹通过上下文来判断，比如 Java。这类语言通常就是把“型”和“名”的作用做了硬性绑定：某些“型”的数据，它的“名”只表达值，某些“型”的数据，它的“名”可以表达“址”。

1.5 当数据需要传递……

猥琐语言少不了有函数。现在我们就需要一个叫“增大术”的函数，长这样：

func 增大术 ( jjl : 长度 ) -> boolean {if jjl <= 5 :输出 "根基太小了，恕本医师无能为力"return falseif jjl >= 30 :输出 "请不要过份追求肉体上的尺寸！内心的强大才是真正的强大！"return falsejjl++return true
}

可以把“增长术”这个函数，理解为一场“手术”，所以它返回手术是否成功，而不是返回新长度；同时，它动刀的是原有长度，同样不是返回新长度。

由此，我们预期：

你的JJ长 = 18 : 长度
增大术 (你的JJ长)输出 你的JJ长  // 应该得到 19

但是，问题来了， 代码中第二行的， 传入 增大术函数的 你的JJ长 ，现在这个“名”，它表达的是对应数据的“值（表象）”？还是“址”（实体）呢？

显然得是后者！显然没有哪一位大神医师，能通过计算一个18+1得到19，就让你身上的某个东西从18变成19，你必须掏出实体并且放到手术台上啊！

猥琐语言使用者（医生角色）：“来，这位患者，请把“你的JJ长”的实体，传送过来，摆在这里，我要动刀（修改）了”

猥琐语言制定者：“等一下，让我想想……”

没错，是时候想一想WS语言的下一步发展了。如前所述，我们有两个选择：

1. 通过增加明确的表达方式（比如一个符号），来区分一个数据的名字是“值”或是“址”（指针）；
2. 通过将“型”和“名”的作用硬性绑定，让特定的某些类型的数据，名字即可表达数据的“址”（常被称为“引用类型”），而另一些类型的数据，名字就永远只能表达“值”（常被称为“值类型”）

选择1，是C++的路；选择2，是Java的路。

选择在1和2之间来回混的，是 go语言的路。

无论何种选择，反正，指针或引用，就这么引入了。让我们都给个例子：

（一）、 C++风格

func 增大术 ( jjl : *长度 ) -> boolean { // 注意，现在入参的类型是 “ *长度 ”...
}你的JJ长 = 18 : 长度
增大术 ( & 你的JJ长) // 注意多了一个取址符 & 输出 你的JJ长  // 得到 19

（二）、Java风格

先规定 长度 是值类型（不能表达址），再特意搞出一种对应类型，叫 “长度的包装箱”，是引用类型：

func 增大术 ( jjl : 长度的包装箱 ) -> boolean { // 注意，现在入参的类型是 “长度的包装箱”...
}你的JJ长 = 18 : 长度
放在这个箱子里的你的JJ长 = 装箱操作(你的JJ长) // 注意有个装箱操作增大术 ( 放在这个箱子里的你的JJ长 ) // 注意实参现在放在箱子里再传过去……你的JJ长 = 拆箱操作（放在这个箱子里的你的JJ长） // 注意这里拆快递了输出 你的JJ长  // 得到 19

2 最后，回到问题

指针和引用当然还有别的用处，且有既有紧密关系又有重大区别。但都不是问题“为什么要有指针和引用类型”的重点了，因为本文已经讲了“为什么需要指针或引用”的一个必要条件。