GO结构体

1. 结构体

Go语言可以通过自定义的方式形成新的类型,结构体就是这些类型中的一种复合类型,结构体是由零个或多个任意类型的值聚合成的实体,每个值都可以称为结构体的成员。

结构体成员也可以称为“字段”,这些字段有以下特性:

  • 字段拥有自己的类型和值;
  • 字段名必须唯一;
  • 字段的类型也可以是结构体,甚至是字段所在结构体的类型。

使用关键字 type 可以将各种基本类型定义为自定义类型,基本类型包括整型、字符串、布尔等。结构体是一种复合的基本类型,通过 type 定义为自定义类型后,使结构体更便于使用。

结构体的定义格式如下:

type 类型名 struct {字段1 字段1类型字段2 字段2类型…
}

  • 类型名:标识自定义结构体的名称,在同一个包内不能重复。
  • struct{}:表示结构体类型,type 类型名 struct{}可以理解为将 struct{} 结构体定义为类型名的类型。
  • 字段1、字段2……:表示结构体字段名,结构体中的字段名必须唯一。
  • 字段1类型、字段2类型……:表示结构体各个字段的类型。

示例:

type Point struct {X intY int
}

颜色的红、绿、蓝 3 个分量可以使用 byte 类型:

type Color struct {R, G, B byte
}

结构体的定义只是一种内存布局的描述,只有当结构体实例化时,才会真正地分配内存

1.1 实例化

实例化就是根据结构体定义的格式创建一份与格式一致的内存区域,结构体实例与实例间的内存是完全独立的。

基本的实例化形式:

结构体本身是一种类型,可以像整型、字符串等类型一样,以 var 的方式声明结构体即可完成实例化。

var ins T

1

T 为结构体类型,ins 为结构体的实例。

type Index struct {x inty int
}func main() {var myIndex Index//使用.来访问结构体的成员变量,结构体成员变量的赋值方法与普通变量一致。myIndex.y = 10myIndex.x = 20fmt.Println(myIndex) //{20 10}}
//如果不赋值 结构体中的变量会使用零值初始化
type Point struct {X intY int
}
func main() {//可以使用var p = Point{X: 1,Y: 2,}var p = Point{1,2,}fmt.Printf("%v,x=%d,y=%d",p,p.X,p.Y )
}

创建指针类型的结构体:

Go语言中,还可以使用 new 关键字对类型(包括结构体、整型、浮点数、字符串等)进行实例化,结构体在实例化后会形成指针类型的结构体。

ins := new(T)

1

  • T 为类型,可以是结构体、整型、字符串等。
  • ins:T 类型被实例化后保存到 ins 变量中,ins 的类型为 *T,属于指针。

下面的例子定义了一个玩家(Player)的结构,玩家拥有名字、生命值和魔法值:

	type Player struct {name  stringhp    intpower int}play := new(Player)play.power = 10play.name = "小米"play.hp = 150fmt.Println(*play)  //{小米 150 10}

取结构体的地址实例化:

在Go语言中,对结构体进行&取地址操作时,视为对该类型进行一次 new 的实例化操作,取地址格式如下:

ins := &T{}

其中:

  • T 表示结构体类型。
  • ins 为结构体的实例,类型为 *T,是指针类型。
type Commend struct {Name    stringVar     *intCommend string
}func newCommend(name string, Var *int, commend string) *Commend {return &Commend{name,Var,commend,}
}var version = 1func main() {m := newCommend("lct", &version, "test")fmt.Println(*m)  //{lct 0x5d4318 test}
}

1.2 匿名结构体

匿名结构体没有类型名称,无须通过 type 关键字定义就可以直接使用。

ins := struct {// 匿名结构体字段定义字段1 字段类型1字段2 字段类型2…
}{// 字段值初始化初始化字段1: 字段1的值,初始化字段2: 字段2的值,…
}

  • 字段1、字段2……:结构体定义的字段名。
  • 初始化字段1、初始化字段2……:结构体初始化时的字段名,可选择性地对字段初始化。
  • 字段类型1、字段类型2……:结构体定义字段的类型。
  • 字段1的值、字段2的值……:结构体初始化字段的初始值。

// 打印消息类型, 传入匿名结构体
func printMsg(msg *struct {id   intdata string
}) {fmt.Printf("type :%T,msg:%v", msg, msg)
}func main() {msg := &struct {id   intdata string}{21,"hello",}printMsg(msg) //type :*struct { id int; data string },msg:&{21 hello}
}

2. 方法

在Go语言中,结构体就像是类的一种简化形式,那么类的方法在哪里呢?

在Go语言中有一个概念,它和方法有着同样的名字,并且大体上意思相同,Go 方法是作用在接收器(receiver)上的一个函数,接收器是某种类型的变量,因此方法是一种特殊类型的函数。

接收器类型可以是(几乎)任何类型,不仅仅是结构体类型,任何类型都可以有方法,甚至可以是函数类型,可以是 int、bool、string 或数组的别名类型,但是接收器不能是一个接口类型,因为接口是一个抽象定义,而方法却是具体实现,如果这样做了就会引发一个编译错误invalid receiver type…

接收器也不能是一个指针类型,但是它可以是任何其他允许类型的指针。

一个类型加上它的方法等价于面向对象中的一个类

在Go语言中,类型的代码和绑定在它上面的方法的代码可以不放置在一起,它们可以存在不同的源文件中,唯一的要求是它们必须是同一个包的。

类型 T(或 T)上的所有方法的集合叫做类型 T(或 T)的方法集。

在面向对象的语言中,类拥有的方法一般被理解为类可以做的事情。在Go语言中“方法”的概念与其他语言一致,只是Go语言建立的“接收器”强调方法的作用对象是接收器,也就是类实例,而函数没有作用对象。

为结构体添加方法:

需求:将物品放入背包

面向对象的写法:

将背包做为一个对象,将物品放入背包的过程作为“方法”

type Bag struct {items []int
}func (b *Bag) Insert(item int) {b.items = append(b.items, item)
}func main() {var bag Bagbag.Insert(10)fmt.Println(bag.items) //[10]
}

(b*Bag) 表示接收器,即 Insert 作用的对象实例。每个方法只能有一个接收器

2.1 接收器

接收器的格式如下:

func (接收器变量 接收器类型) 方法名(参数列表) (返回参数) {函数体
}
  • 接收器变量:接收器中的参数变量名在命名时,官方建议使用接收器类型名的第一个小写字母,而不是 self、this 之类的命名。例如,Socket 类型的接收器变量应该命名为 s,Connector 类型的接收器变量应该命名为 c 等。
  • 接收器类型:接收器类型和参数类似,可以是指针类型和非指针类型。
  • 方法名、参数列表、返回参数:格式与函数定义一致。

接收器根据接收器的类型可以分为指针接收器、非指针接收器,两种接收器在使用时会产生不同的效果,根据效果的不同,两种接收器会被用于不同性能和功能要求的代码中。

指针类型的接收器:

指针类型的接收器由一个结构体的指针组成,更接近于面向对象中的 this 或者 self。

由于指针的特性,调用方法时,修改接收器指针的任意成员变量,在方法结束后,修改都是有效的。

示例:

使用结构体定义一个属性(Property),为属性添加 SetValue() 方法以封装设置属性的过程,通过属性的 Value() 方法可以重新获得属性的数值,使用属性时,通过 SetValue() 方法的调用,可以达成修改属性值的效果:

type Property struct {val int
}// set val
func (p *Property) setVal(val int) {p.val = val
}//get valfunc (p *Property) getVal() int {return p.val
}func main() {p := new(Property)p.setVal(20)fmt.Println(p.getVal()) //20
}

非指针类型的接收器:

当方法作用于非指针接收器时,Go语言会在代码运行时将接收器的值复制一份,在非指针接收器的方法中可以获取接收器的成员值,但修改后无效。

点(Point)使用结构体描述时,为点添加 Add() 方法,这个方法不能修改 Point 的成员 X、Y 变量,而是在计算后返回新的 Point 对象,Point 属于小内存对象,在函数返回值的复制过程中可以极大地提高代码运行效率:

package main
import ("fmt"
)
// 定义点结构
type Point struct {X intY int
}
// 非指针接收器的加方法
func (p Point) Add(other Point) Point {// 成员值与参数相加后返回新的结构return Point{p.X + other.X, p.Y + other.Y}
}
func main() {// 初始化点p1 := Point{1, 1}p2 := Point{2, 2}// 与另外一个点相加result := p1.Add(p2)// 输出结果fmt.Println(result)
}

在计算机中,小对象由于值复制时的速度较快,所以适合使用非指针接收器,大对象因为复制性能较低,适合使用指针接收器,在接收器和参数间传递时不进行复制,只是传递指针

4. 给任意类型添加方法

Go语言可以对任何类型添加方法,给一种类型添加方法就像给结构体添加方法一样,因为结构体也是一种类型。

为基本类型添加方法:

在Go语言中,使用 type 关键字可以定义出新的自定义类型,之后就可以为自定义类型添加各种方法了。我们习惯于使用面向过程的方式判断一个值是否为 0,例如:

if  v == 0 {// v等于0
}

如果将 v 当做整型对象,那么判断 v 值就可以增加一个 IsZero() 方法,通过这个方法就可以判断 v 值是否为 0,例如:

if  v.IsZero() {// v等于0
}

为基本类型添加方法的详细实现流程如下:

package main
import ("fmt"
)
// 将int定义为MyInt类型
type MyInt int
// 为MyInt添加IsZero()方法
func (m MyInt) IsZero() bool {return m == 0
}
// 为MyInt添加Add()方法
func (m MyInt) Add(other int) int {return other + int(m)
}
func main() {var b MyIntfmt.Println(b.IsZero())b = 1fmt.Println(b.Add(2))
}

5. 匿名字段

结构体可以包含一个或多个匿名(或内嵌)字段,即这些字段没有显式的名字,只有字段的类型是必须的,此时类型也就是字段的名字。

匿名字段本身可以是一个结构体类型,即结构体可以包含内嵌结构体。

Go语言中的继承是通过内嵌或组合来实现的,所以可以说,在Go语言中,相比较于继承,组合更受青睐。


type User struct {id   intname string
}type Manager struct {User
}func (u *User) ToString() string {return fmt.Sprintf("User:%p,%+v", u, u)
}func main() {m := Manager{User{1, "lct"},}fmt.Printf("manger:%p\n", &m) //manger:0xc000094030fmt.Println(m.ToString())  //User:0xc000094030,&{id:1 name:lct}
}

有点类似于重写

type User struct {id   intname string
}type Manager struct {Usertitle string
}func (u *User) ToString() string {return fmt.Sprintf("User:%p,%+v", u, u)
}func (m *Manager) ToString() string {return fmt.Sprintf("Manger:%p,%+v", m, m)
}func main() {m := Manager{User{1,"lct",}, "hahah"}fmt.Println(m.ToString()) //Manger:0xc00001a0f0,&{User:{id:1 name:lct} title:hahah}fmt.Println(m.User.ToString())  //User:0xc00001a0f0,&{id:1 name:lct}}

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