TL;DR
- Go の関数はスタック上の自分のフレームしか直接触れず、引数は値渡しでコピーされる。
- ポインタの目的はフレームの外にある値を関数と共有し、読み書きできるようにすることだけである。
内容
ポインタ、スタック、ヒープ、エスケープ解析、値とポインタのセマンティクスを扱う 4 回連載の第 1 回で、スタックとポインタを扱う。
フレームの境界
関数はそれぞれ自分のフレームの中で動き、フレームが関数専用のメモリ空間になる。関数が直接触れるのは自分のフレームだけで、外のメモリに触れるには、そのメモリを共有してもらう必要がある。引数は値渡しなので、呼び出し側で書いた値がそのまま受け取られ、コードが読みやすくなる。
プログラムが起動すると、ランタイムはメインの goroutine を作る。Go 1.8 の時点では、各 goroutine は 2,048 バイトの連続したメモリを最初のスタックとして持ち、このスタックがフレームの物理的なメモリになる。
関数の呼び出しと戻り
increment(count) を呼ぶと、count の値が新しいフレームの引数 inc にコピーされる。inc を増やしても main の count は変わらない。
関数から戻っても、スタックのメモリは片付けられない。戻った関数のフレームは無効になり、呼び出し元のフレームが有効になるだけである。スタックのメモリは、フレームを解放するときではなく、新しいフレームを作るときにゼロ値で初期化される。
All stack memory below the active frame is invalid but memory from the active frame and above is valid.
値の共有とポインタ
Pointers serve one purpose, to share a value with a function so the function can read and write to that value even though the value does not exist directly inside its own frame.
著者はコードを読むときに & を「共有」と読むよう勧めている。すべての型には対応するポインタ型（int なら *int）があり、どのポインタ型も同じ大きさ（32 ビットで 4 バイト、64 ビットで 8 バイト）である。
increment(&count) のようにアドレスを渡し、*inc++ で参照先を書き換えると、main のフレームにある値が変わる。ポインタ変数は特別なものではなく、アドレスを値として持つ普通の変数である。* には、ポインタ型の宣言と参照先へのアクセスという 2 つの役割がある。