Go語言中沒有“類”的概念,也不支持“類”的繼承等面向?qū)ο蟮母拍钫芟骸o語言中通過結(jié)構(gòu)體的內(nèi)嵌再配合接口比面向?qū)ο缶哂懈叩臄U展性和靈活性。
類型別名和自定義類型
自定義類型
在Go語言中有一些基本的數(shù)據(jù)類型墨叛,如string
博其、整型
、浮點型
植旧、布爾
等數(shù)據(jù)類型辱揭, Go語言中可以使用type
關(guān)鍵字來定義自定義類型。
自定義類型是定義了一個全新的類型隆嗅。我們可以基于內(nèi)置的基本類型定義界阁,也可以通過struct定義。例如:
//將MyInt定義為int類型
type MyInt int
通過type
關(guān)鍵字的定義胖喳,MyInt
就是一種新的類型泡躯,它具有int
的特性。
類型別名
類型別名是Go1.9
版本添加的新功能丽焊。
類型別名規(guī)定:TypeAlias只是Type的別名较剃,本質(zhì)上TypeAlias與Type是同一個類型。就像一個孩子小時候有小名技健、乳名写穴,上學(xué)后用學(xué)名,英語老師又會給他起英文名雌贱,但這些名字都指的是他本人啊送。
type TypeAlias = Type
我們之前見過的rune
和byte
就是類型別名,他們的定義如下:
type byte = uint8
type rune = int32
類型定義和類型別名的區(qū)別
類型別名與類型定義表面上看只有一個等號的差異欣孤,我們通過下面的這段代碼來理解它們之間的區(qū)別馋没。
//類型定義
type NewInt int
//類型別名
type MyInt = int
func main() {
var a NewInt
var b MyInt
fmt.Printf("type of a:%T\n", a) //type of a:main.NewInt
fmt.Printf("type of b:%T\n", b) //type of b:int
}
結(jié)果顯示a的類型是main.NewInt
,表示main包下定義的NewInt
類型降传。b的類型是int
篷朵。MyInt
類型只會在代碼中存在,編譯完成時并不會有MyInt
類型婆排。
結(jié)構(gòu)體
Go語言中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型可以表示一些事物的基本屬性声旺,但是當(dāng)我們想表達一個事物的全部或部分屬性時,這時候再用單一的基本數(shù)據(jù)類型明顯就無法滿足需求了段只,Go語言提供了一種自定義數(shù)據(jù)類型腮猖,可以封裝多個基本數(shù)據(jù)類型,這種數(shù)據(jù)類型叫結(jié)構(gòu)體翼悴,英文名稱struct
缚够。 也就是我們可以通過struct
來定義自己的類型了幔妨。
Go語言中通過struct
來實現(xiàn)面向?qū)ο蟆?/p>
結(jié)構(gòu)體的定義
使用type
和struct
關(guān)鍵字來定義結(jié)構(gòu)體,具體代碼格式如下:
type 類型名 struct {
字段名 字段類型
字段名 字段類型
…
}
其中:
- 類型名:標識自定義結(jié)構(gòu)體的名稱谍椅,在同一個包內(nèi)不能重復(fù)误堡。
- 字段名:表示結(jié)構(gòu)體字段名。結(jié)構(gòu)體中的字段名必須唯一雏吭。
- 字段類型:表示結(jié)構(gòu)體字段的具體類型锁施。
舉個例子,我們定義一個Person
(人)結(jié)構(gòu)體杖们,代碼如下:
type person struct {
name string
city string
age int8
}
同樣類型的字段也可以寫在一行悉抵,
type person1 struct {
name, city string
age int8
}
這樣我們就擁有了一個person
的自定義類型,它有name
摘完、city
姥饰、age
三個字段,分別表示姓名孝治、城市和年齡列粪。這樣我們使用這個person
結(jié)構(gòu)體就能夠很方便的在程序中表示和存儲人信息了。
語言內(nèi)置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型是用來描述一個值的谈飒,而結(jié)構(gòu)體是用來描述一組值的岂座。比如一個人有名字、年齡和居住城市等杭措,本質(zhì)上是一種聚合型的數(shù)據(jù)類型
結(jié)構(gòu)體實例化
只有當(dāng)結(jié)構(gòu)體實例化時费什,才會真正地分配內(nèi)存。也就是必須實例化后才能使用結(jié)構(gòu)體的字段手素。
結(jié)構(gòu)體本身也是一種類型鸳址,我們可以像聲明內(nèi)置類型一樣使用var
關(guān)鍵字聲明結(jié)構(gòu)體類型。
var 結(jié)構(gòu)體實例 結(jié)構(gòu)體類型
基本實例化
舉個例子:
type person struct {
name string
city string
age int8
}
func main() {
var p1 person
p1.name = "上海娜扎"
p1.city = "北京"
p1.age = 18
fmt.Printf("p1=%v\n", p1) //p1={上海娜扎 北京 18}
fmt.Printf("p1=%#v\n", p1) //p1=main.person{name:"上海娜扎", city:"北京", age:18}
}
我們通過.
來訪問結(jié)構(gòu)體的字段(成員變量),例如p1.name
和p1.age
等泉懦。
匿名結(jié)構(gòu)體
在定義一些臨時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等場景下還可以使用匿名結(jié)構(gòu)體氯质。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
var user struct{Name string; Age int}
user.Name = "小王子"
user.Age = 18
fmt.Printf("%#v\n", user)
}
創(chuàng)建指針類型結(jié)構(gòu)體
我們還可以通過使用new
關(guān)鍵字對結(jié)構(gòu)體進行實例化,得到的是結(jié)構(gòu)體的地址祠斧。 格式如下:
var p2 = new(person)
fmt.Printf("%T\n", p2) //*main.person
fmt.Printf("p2=%#v\n", p2) //p2=&main.person{name:"", city:"", age:0}
從打印的結(jié)果中我們可以看出p2
是一個結(jié)構(gòu)體指針。
需要注意的是在Go語言中支持對結(jié)構(gòu)體指針直接使用.
來訪問結(jié)構(gòu)體的成員拱礁。
var p2 = new(person)
p2.name = "小王子"
p2.age = 28
p2.city = "上海"
fmt.Printf("p2=%#v\n", p2) //p2=&main.person{name:"小王子", city:"上海", age:28}
取結(jié)構(gòu)體的地址實例化
使用&
對結(jié)構(gòu)體進行取地址操作相當(dāng)于對該結(jié)構(gòu)體類型進行了一次new
實例化操作琢锋。
p3 := &person{}
fmt.Printf("%T\n", p3) //*main.person
fmt.Printf("p3=%#v\n", p3) //p3=&main.person{name:"", city:"", age:0}
p3.name = "七米"
p3.age = 30
p3.city = "成都"
fmt.Printf("p3=%#v\n", p3) //p3=&main.person{name:"七米", city:"成都", age:30}
p3.name = "七米"
其實在底層是(*p3).name = "七米"
,這是Go語言幫我們實現(xiàn)的語法糖呢灶。
結(jié)構(gòu)體初始化
沒有初始化的結(jié)構(gòu)體吴超,其成員變量都是對應(yīng)其類型的零值。
type person struct {
name string
city string
age int8
}
func main() {
var p4 person
fmt.Printf("p4=%#v\n", p4) //p4=main.person{name:"", city:"", age:0}
}
使用鍵值對初始化
使用鍵值對對結(jié)構(gòu)體進行初始化時鸯乃,鍵對應(yīng)結(jié)構(gòu)體的字段鲸阻,值對應(yīng)該字段的初始值跋涣。
p5 := person{
name: "小王子",
city: "北京",
age: 18,
}
fmt.Printf("p5=%#v\n", p5) //p5=main.person{name:"小王子", city:"北京", age:18}
也可以對結(jié)構(gòu)體指針進行鍵值對初始化,例如:
p6 := &person{
name: "小王子",
city: "北京",
age: 18,
}
fmt.Printf("p6=%#v\n", p6) //p6=&main.person{name:"小王子", city:"北京", age:18}
當(dāng)某些字段沒有初始值的時候鸟悴,該字段可以不寫陈辱。此時,沒有指定初始值的字段的值就是該字段類型的零值细诸。
p7 := &person{
city: "北京",
}
fmt.Printf("p7=%#v\n", p7) //p7=&main.person{name:"", city:"北京", age:0}
使用值的列表初始化
初始化結(jié)構(gòu)體的時候可以簡寫沛贪,也就是初始化的時候不寫鍵,直接寫值:
p8 := &person{
"上海娜扎",
"北京",
28,
}
fmt.Printf("p8=%#v\n", p8) //p8=&main.person{name:"上海娜扎", city:"北京", age:28}
使用這種格式初始化時震贵,需要注意:
- 必須初始化結(jié)構(gòu)體的所有字段利赋。
- 初始值的填充順序必須與字段在結(jié)構(gòu)體中的聲明順序一致。
- 該方式不能和鍵值初始化方式混用猩系。
結(jié)構(gòu)體內(nèi)存布局
結(jié)構(gòu)體占用一塊連續(xù)的內(nèi)存媚送。
type test struct {
a int8
b int8
c int8
d int8
}
n := test{
1, 2, 3, 4,
}
fmt.Printf("n.a %p\n", &n.a)
fmt.Printf("n.b %p\n", &n.b)
fmt.Printf("n.c %p\n", &n.c)
fmt.Printf("n.d %p\n", &n.d)
輸出:
n.a 0xc0000a0060
n.b 0xc0000a0061
n.c 0xc0000a0062
n.d 0xc0000a0063
【進階知識點】關(guān)于Go語言中的內(nèi)存對齊推薦閱讀:在 Go 中恰到好處的內(nèi)存對齊
空結(jié)構(gòu)體
空結(jié)構(gòu)體是不占用空間的。
var v struct{}
fmt.Println(unsafe.Sizeof(v)) // 0
面試題
請問下面代碼的執(zhí)行結(jié)果是什么寇甸?
type student struct {
name string
age int
}
func main() {
m := make(map[string]*student)
stus := []student{
{name: "小王子", age: 18},
{name: "娜扎", age: 23},
{name: "大王八", age: 9000},
}
for _, stu := range stus {
m[stu.name] = &stu
}
for k, v := range m {
fmt.Println(k, "=>", v.name)
}
}
構(gòu)造函數(shù)
Go語言的結(jié)構(gòu)體沒有構(gòu)造函數(shù)塘偎,我們可以自己實現(xiàn)。 例如幽纷,下方的代碼就實現(xiàn)了一個person
的構(gòu)造函數(shù)式塌。 因為struct
是值類型,如果結(jié)構(gòu)體比較復(fù)雜的話友浸,值拷貝性能開銷會比較大峰尝,所以該構(gòu)造函數(shù)返回的是結(jié)構(gòu)體指針類型。
func newPerson(name, city string, age int8) *person {
return &person{
name: name,
city: city,
age: age,
}
}
調(diào)用構(gòu)造函數(shù)
p9 := newPerson("張三", "上海", 90)
fmt.Printf("%#v\n", p9) //&main.person{name:"張三", city:"上海", age:90}
方法和接收者
Go語言中的方法(Method)
是一種作用于特定類型變量的函數(shù)收恢。這種特定類型變量叫做接收者(Receiver)
武学。接收者的概念就類似于其他語言中的this
或者 self
。
方法的定義格式如下:
func (接收者變量 接收者類型) 方法名(參數(shù)列表) (返回參數(shù)) {
函數(shù)體
}
其中伦意,
- 接收者變量:接收者中的參數(shù)變量名在命名時火窒,官方建議使用接收者類型名稱首字母的小寫,而不是
self
驮肉、this
之類的命名熏矿。例如,Person
類型的接收者變量應(yīng)該命名為p
离钝,Connector
類型的接收者變量應(yīng)該命名為c
等票编。 - 接收者類型:接收者類型和參數(shù)類似,可以是指針類型和非指針類型卵渴。
- 方法名慧域、參數(shù)列表、返回參數(shù):具體格式與函數(shù)定義相同浪读。
舉個例子:
//Person 結(jié)構(gòu)體
type Person struct {
name string
age int8
}
//NewPerson 構(gòu)造函數(shù)
func NewPerson(name string, age int8) *Person {
return &Person{
name: name,
age: age,
}
}
//Dream Person做夢的方法
func (p Person) Dream() {
fmt.Printf("%s的夢想是學(xué)好Go語言昔榴!\n", p.name)
}
func main() {
p1 := NewPerson("小王子", 25)
p1.Dream()
}
方法與函數(shù)的區(qū)別是辛藻,函數(shù)不屬于任何類型,方法屬于特定的類型互订。
指針類型的接收者
指針類型的接收者由一個結(jié)構(gòu)體的指針組成吱肌,由于指針的特性,調(diào)用方法時修改接收者指針的任意成員變量屁奏,在方法結(jié)束后岩榆,修改都是有效的。這種方式就十分接近于其他語言中面向?qū)ο笾械?code>this或者self
坟瓢。 例如我們?yōu)?code>Person添加一個SetAge
方法勇边,來修改實例變量的年齡。
// SetAge 設(shè)置p的年齡
// 使用指針接收者
func (p *Person) SetAge(newAge int8) {
p.age = newAge
}
調(diào)用該方法:
func main() {
p1 := NewPerson("小王子", 25)
fmt.Println(p1.age) // 25
p1.SetAge(30)
fmt.Println(p1.age) // 30
}
值類型的接收者
當(dāng)方法作用于值類型接收者時折联,Go語言會在代碼運行時將接收者的值復(fù)制一份粒褒。在值類型接收者的方法中可以獲取接收者的成員值,但修改操作只是針對副本诚镰,無法修改接收者變量本身奕坟。
// SetAge2 設(shè)置p的年齡
// 使用值接收者
func (p Person) SetAge2(newAge int8) {
p.age = newAge
}
func main() {
p1 := NewPerson("小王子", 25)
p1.Dream()
fmt.Println(p1.age) // 25
p1.SetAge2(30) // (*p1).SetAge2(30)
fmt.Println(p1.age) // 25
}
什么時候應(yīng)該使用指針類型接收者
- 需要修改接收者中的值
- 接收者是拷貝代價比較大的大對象
- 保證一致性,如果有某個方法使用了指針接收者清笨,那么其他的方法也應(yīng)該使用指針接收者月杉。
任意類型添加方法
在Go語言中,接收者的類型可以是任何類型抠艾,不僅僅是結(jié)構(gòu)體苛萎,任何類型都可以擁有方法。 舉個例子检号,我們基于內(nèi)置的int
類型使用type關(guān)鍵字可以定義新的自定義類型腌歉,然后為我們的自定義類型添加方法。
//MyInt 將int定義為自定義MyInt類型
type MyInt int
//SayHello 為MyInt添加一個SayHello的方法
func (m MyInt) SayHello() {
fmt.Println("Hello, 我是一個int齐苛。")
}
func main() {
var m1 MyInt
m1.SayHello() //Hello, 我是一個int翘盖。
m1 = 100
fmt.Printf("%#v %T\n", m1, m1) //100 main.MyInt
}
注意事項: 非本地類型不能定義方法,也就是說我們不能給別的包的類型定義方法凹蜂。
結(jié)構(gòu)體的匿名字段
結(jié)構(gòu)體允許其成員字段在聲明時沒有字段名而只有類型馍驯,這種沒有名字的字段就稱為匿名字段。
//Person 結(jié)構(gòu)體Person類型
type Person struct {
string
int
}
func main() {
p1 := Person{
"小王子",
18,
}
fmt.Printf("%#v\n", p1) //main.Person{string:"北京", int:18}
fmt.Println(p1.string, p1.int) //北京 18
}
注意:這里匿名字段的說法并不代表沒有字段名玛痊,而是默認會采用類型名作為字段名泥彤,結(jié)構(gòu)體要求字段名稱必須唯一,因此一個結(jié)構(gòu)體中同種類型的匿名字段只能有一個卿啡。
嵌套結(jié)構(gòu)體
一個結(jié)構(gòu)體中可以嵌套包含另一個結(jié)構(gòu)體或結(jié)構(gòu)體指針,就像下面的示例代碼那樣菱父。
//Address 地址結(jié)構(gòu)體
type Address struct {
Province string
City string
}
//User 用戶結(jié)構(gòu)體
type User struct {
Name string
Gender string
Address Address
}
func main() {
user1 := User{
Name: "小王子",
Gender: "男",
Address: Address{
Province: "山東",
City: "威海",
},
}
fmt.Printf("user1=%#v\n", user1)//user1=main.User{Name:"小王子", Gender:"男", Address:main.Address{Province:"山東", City:"威海"}}
}
嵌套匿名字段
上面user結(jié)構(gòu)體中嵌套的Address
結(jié)構(gòu)體也可以采用匿名字段的方式颈娜,例如:
//Address 地址結(jié)構(gòu)體
type Address struct {
Province string
City string
}
//User 用戶結(jié)構(gòu)體
type User struct {
Name string
Gender string
Address //匿名字段
}
func main() {
var user2 User
user2.Name = "小王子"
user2.Gender = "男"
user2.Address.Province = "山東" // 匿名字段默認使用類型名作為字段名
user2.City = "威海" // 匿名字段可以省略
fmt.Printf("user2=%#v\n", user2) //user2=main.User{Name:"小王子", Gender:"男", Address:main.Address{Province:"山東", City:"威海"}}
}
當(dāng)訪問結(jié)構(gòu)體成員時會先在結(jié)構(gòu)體中查找該字段剑逃,找不到再去嵌套的匿名字段中查找。
嵌套結(jié)構(gòu)體的字段名沖突
嵌套結(jié)構(gòu)體內(nèi)部可能存在相同的字段名官辽。在這種情況下為了避免歧義需要通過指定具體的內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)體字段名蛹磺。
//Address 地址結(jié)構(gòu)體
type Address struct {
Province string
City string
CreateTime string
}
//Email 郵箱結(jié)構(gòu)體
type Email struct {
Account string
CreateTime string
}
//User 用戶結(jié)構(gòu)體
type User struct {
Name string
Gender string
Address
Email
}
func main() {
var user3 User
user3.Name = "上海娜扎"
user3.Gender = "男"
// user3.CreateTime = "2019" //ambiguous selector user3.CreateTime
user3.Address.CreateTime = "2000" //指定Address結(jié)構(gòu)體中的CreateTime
user3.Email.CreateTime = "2000" //指定Email結(jié)構(gòu)體中的CreateTime
}
結(jié)構(gòu)體的“繼承”
Go語言中使用結(jié)構(gòu)體也可以實現(xiàn)其他編程語言中面向?qū)ο蟮睦^承。
//Animal 動物
type Animal struct {
name string
}
func (a *Animal) move() {
fmt.Printf("%s會動同仆!\n", a.name)
}
//Dog 狗
type Dog struct {
Feet int8
*Animal //通過嵌套匿名結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)繼承
}
func (d *Dog) wang() {
fmt.Printf("%s會汪汪汪~\n", d.name)
}
func main() {
d1 := &Dog{
Feet: 4,
Animal: &Animal{ //注意嵌套的是結(jié)構(gòu)體指針
name: "樂樂",
},
}
d1.wang() //樂樂會汪汪汪~
d1.move() //樂樂會動萤捆!
}
結(jié)構(gòu)體字段的可見性
結(jié)構(gòu)體中字段大寫開頭表示可公開訪問,小寫表示私有(僅在定義當(dāng)前結(jié)構(gòu)體的包中可訪問)俗批。
結(jié)構(gòu)體與JSON序列化
JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式俗或。易于人閱讀和編寫。同時也易于機器解析和生成岁忘。JSON鍵值對是用來保存JS對象的一種方式辛慰,鍵/值對組合中的鍵名寫在前面并用雙引號""
包裹,使用冒號:
分隔干像,然后緊接著值帅腌;多個鍵值之間使用英文,
分隔。
//Student 學(xué)生
type Student struct {
ID int
Gender string
Name string
}
//Class 班級
type Class struct {
Title string
Students []*Student
}
func main() {
c := &Class{
Title: "101",
Students: make([]*Student, 0, 200),
}
for i := 0; i < 10; i++ {
stu := &Student{
Name: fmt.Sprintf("stu%02d", i),
Gender: "男",
ID: i,
}
c.Students = append(c.Students, stu)
}
//JSON序列化:結(jié)構(gòu)體-->JSON格式的字符串
data, err := json.Marshal(c)
if err != nil {
fmt.Println("json marshal failed")
return
}
fmt.Printf("json:%s\n", data)
//JSON反序列化:JSON格式的字符串-->結(jié)構(gòu)體
str := `{"Title":"101","Students":[{"ID":0,"Gender":"男","Name":"stu00"},{"ID":1,"Gender":"男","Name":"stu01"},{"ID":2,"Gender":"男","Name":"stu02"},{"ID":3,"Gender":"男","Name":"stu03"},{"ID":4,"Gender":"男","Name":"stu04"},{"ID":5,"Gender":"男","Name":"stu05"},{"ID":6,"Gender":"男","Name":"stu06"},{"ID":7,"Gender":"男","Name":"stu07"},{"ID":8,"Gender":"男","Name":"stu08"},{"ID":9,"Gender":"男","Name":"stu09"}]}`
c1 := &Class{}
err = json.Unmarshal([]byte(str), c1)
if err != nil {
fmt.Println("json unmarshal failed!")
return
}
fmt.Printf("%#v\n", c1)
}
結(jié)構(gòu)體標簽(Tag)
Tag
是結(jié)構(gòu)體的元信息麻汰,可以在運行的時候通過反射的機制讀取出來速客。 Tag
在結(jié)構(gòu)體字段的后方定義,由一對反引號包裹起來五鲫,具體的格式如下:
`key1:"value1" key2:"value2"`
結(jié)構(gòu)體tag由一個或多個鍵值對組成溺职。鍵與值使用冒號分隔,值用雙引號括起來臣镣。同一個結(jié)構(gòu)體字段可以設(shè)置多個鍵值對tag辅愿,不同的鍵值對之間使用空格分隔。
注意事項: 為結(jié)構(gòu)體編寫Tag
時忆某,必須嚴格遵守鍵值對的規(guī)則点待。結(jié)構(gòu)體標簽的解析代碼的容錯能力很差佑刷,一旦格式寫錯茫因,編譯和運行時都不會提示任何錯誤,通過反射也無法正確取值斜脂。例如不要在key和value之間添加空格聋呢。
例如我們?yōu)?code>Student結(jié)構(gòu)體的每個字段定義json序列化時使用的Tag:
//Student 學(xué)生
type Student struct {
ID int `json:"id"` //通過指定tag實現(xiàn)json序列化該字段時的key
Gender string //json序列化是默認使用字段名作為key
name string //私有不能被json包訪問
}
func main() {
s1 := Student{
ID: 1,
Gender: "男",
name: "上海娜扎",
}
data, err := json.Marshal(s1)
if err != nil {
fmt.Println("json marshal failed!")
return
}
fmt.Printf("json str:%s\n", data) //json str:{"id":1,"Gender":"男"}
}
結(jié)構(gòu)體和方法補充知識點
因為slice和map這兩種數(shù)據(jù)類型都包含了指向底層數(shù)據(jù)的指針苗踪,因此我們在需要復(fù)制它們時要特別注意。我們來看下面的例子:
type Person struct {
name string
age int8
dreams []string
}
func (p *Person) SetDreams(dreams []string) {
p.dreams = dreams
}
func main() {
p1 := Person{name: "小王子", age: 18}
data := []string{"吃飯", "睡覺", "打豆豆"}
p1.SetDreams(data)
// 你真的想要修改 p1.dreams 嗎削锰?
data[1] = "不睡覺"
fmt.Println(p1.dreams) // ?
}
正確的做法是在方法中使用傳入的slice的拷貝進行結(jié)構(gòu)體賦值通铲。
func (p *Person) SetDreams(dreams []string) {
p.dreams = make([]string, len(dreams))
copy(p.dreams, dreams)
}
同樣的問題也存在于返回值slice和map的情況,在實際編碼過程中一定要注意這個問題器贩。