struct是Go中的關(guān)鍵字,用于定義結(jié)構(gòu)類型。
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例如:
struct {}是一個(gè)無(wú)元素的結(jié)構(gòu)體類型,通常在沒有信息存儲(chǔ)時(shí)使用。優(yōu)點(diǎn)是大小為0,不需要內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)struct {}類型的值。
struct {} {}是一個(gè)復(fù)合字面量,它構(gòu)造了一個(gè)struct {}類型的值,該值也是空。
go中可以使用 unsafe.Sizeof 計(jì)算出一個(gè)數(shù)據(jù)類型實(shí)例需要占用的字節(jié)數(shù)。我們驗(yàn)證一下:
也就是說空結(jié)構(gòu)體實(shí)例不占用任何內(nèi)存空間。
Go 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)沒有提供 Set 的實(shí)現(xiàn),通常使用 map 來(lái)代替。事實(shí)上,對(duì)于集合來(lái)說,只需要 map 的鍵,而不需要值。
聲明為聲明為 map[string]struct{} ,由于struct{}是空,不關(guān)心內(nèi)容,這樣map便改造為set 。
map可以通過“comma ok”機(jī)制來(lái)獲取該key是否存在,例如 _, ok := map["key"] ,如果沒有對(duì)應(yīng)的值,ok為false??梢酝ㄟ^定義成 map[string]struct{} 的形式,值不再占用內(nèi)存。其值僅有兩種狀態(tài),有或無(wú)。如果定義的是 map[string]bool ,則結(jié)果有true、false或沒有三種狀態(tài),而且即使是將值設(shè)置為 bool 類型,也會(huì)多占據(jù) 1 個(gè)字節(jié)。因此呢,將 map 作為集合(Set)使用時(shí),可以將值類型定義為空結(jié)構(gòu)體,僅作為占位符使用即可。
基于channels發(fā)送消息有兩個(gè)重要方面:發(fā)了消息、發(fā)了什么消息。一個(gè)強(qiáng)調(diào)了通訊的發(fā)生,一個(gè)強(qiáng)調(diào)了通訊的內(nèi)容。當(dāng)我們更希望強(qiáng)調(diào)通訊發(fā)生的時(shí)刻時(shí),我們將它稱為 消息事件 。有些消息事件并不攜帶額外的信息,它僅僅是用作兩個(gè)goroutine之間的同步,這時(shí)候我們可以用 struct{} 空結(jié)構(gòu)體作為channels元素的類型。用來(lái)通知子協(xié)程(goroutine)執(zhí)行任務(wù),或只用來(lái)控制協(xié)程并發(fā)度。
在部分場(chǎng)景下,結(jié)構(gòu)體只包含方法,不包含任何的字段。這時(shí)候我們就可以使用空結(jié)構(gòu)體。
其實(shí),上面的calculateInt 可以是任何類型,如 type calculateInt bool ,但是struct{}不占用任何空間,邏輯上也更合理,因此還是它最好。
go和其他語(yǔ)言一樣,可以申明新的“結(jié)構(gòu)體”,struct可以作為其他類型的屬性活字段的容器,定義方式如下:
type 關(guān)鍵字申明 person 為 struct 類型,person包含 name 屬性和 age 屬性,對(duì)應(yīng)的類型為 string 和 int 。我們看看如何使用struct:
除了上面使用的方式使用 struct ,還有三種方式可以使用申明struct類型
完整是使用struct 例子
當(dāng)我們創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體時(shí),字段可以只有類型,而沒有字段名。這樣的字段稱為匿名字段(Anonymous Field)。習(xí)慣上匿名字段叫內(nèi)嵌,具名字段叫組合
上面我們申明了兩個(gè)結(jié)構(gòu)體 Student 和 Person ,其中 Student 組合了 Person 字段,那么 Student 包含了 Person 中的所有字段
從上面的例子可以看出來(lái),struct 不僅可以將struct作為匿名字段,自定義類型、內(nèi)置類型都可以作為匿名字段,也可以進(jìn)行相應(yīng)的函數(shù)操作。
這里我們有個(gè)問題,Person上有一個(gè)name屬性,如果Student上也有一個(gè)name屬性,那么我們?cè)趺崔k呢?其實(shí)在go里面,最外層的屬性具有有限的訪問權(quán)限,當(dāng)你通過Student.name訪問的時(shí)候是訪問Student上的屬性。同理,我們可以通過Student.Person訪問Person上的屬性,如:
如果結(jié)構(gòu)體的全部成員都是可以比較的,那么結(jié)構(gòu)體也是可以比較的,那樣的話兩個(gè)結(jié)構(gòu)體將可以使用 == 或 != 運(yùn)算符進(jìn)行比較,但不支持 或 。
Go語(yǔ)言中沒有“類”的概念,也不支持“類”的繼承等面向?qū)ο蟮母拍?。Go語(yǔ)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(kuò)展性和靈活性。
自定義類型
在Go語(yǔ)言中有一些基本的數(shù)據(jù)類型,如string、整型、浮點(diǎn)型、布爾等數(shù)據(jù)類型, Go語(yǔ)言中可以使用type關(guān)鍵字來(lái)定義自定義類型。
自定義類型是定義了一個(gè)全新的類型。我們可以基于內(nèi)置的基本類型定義,也可以通過struct定義。例如:
通過Type關(guān)鍵字的定義,MyInt就是一種新的類型,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。
類型別名規(guī)定:TypeAlias只是Type的別名,本質(zhì)上TypeAlias與Type是同一個(gè)類型。就像一個(gè)孩子小時(shí)候有小名、乳名,上學(xué)后用學(xué)名,英語(yǔ)老師又會(huì)給他起英文名,但這些名字都指的是他本人。
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:
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(gè)等號(hào)的差異,我們通過下面的這段代碼來(lái)理解它們之間的區(qū)別。
結(jié)果顯示a的類型是main.NewInt,表示main包下定義的NewInt類型。b的類型是int。MyInt類型只會(huì)在代碼中存在,編譯完成時(shí)并不會(huì)有MyInt類型。
Go語(yǔ)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,但是當(dāng)我們想表達(dá)一個(gè)事物的全部或部分屬性時(shí),這時(shí)候再用單一的基本數(shù)據(jù)類型明顯就無(wú)法滿足需求了,Go語(yǔ)言提供了一種自定義數(shù)據(jù)類型,可以封裝多個(gè)基本數(shù)據(jù)類型,這種數(shù)據(jù)類型叫結(jié)構(gòu)體,英文名稱struct。 也就是我們可以通過struct來(lái)定義自己的類型了。
Go語(yǔ)言中通過struct來(lái)實(shí)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(lái)定義結(jié)構(gòu)體,具體代碼格式如下:
其中:
舉個(gè)例子,我們定義一個(gè)Person(人)結(jié)構(gòu)體,代碼如下:
同樣類型的字段也可以寫在一行,
這樣我們就擁有了一個(gè)person的自定義類型,它有name、city、age三個(gè)字段,分別表示姓名、城市和年齡。這樣我們使用這個(gè)person結(jié)構(gòu)體就能夠很方便的在程序中表示和存儲(chǔ)人信息了。
語(yǔ)言內(nèi)置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型是用來(lái)描述一個(gè)值的,而結(jié)構(gòu)體是用來(lái)描述一組值的。比如一個(gè)人有名字、年齡和居住城市等,本質(zhì)上是一種聚合型的數(shù)據(jù)類型
結(jié)構(gòu)體實(shí)例化
只有當(dāng)結(jié)構(gòu)體實(shí)例化時(shí),才會(huì)真正地分配內(nèi)存。也就是必須實(shí)例化后才能使用結(jié)構(gòu)體的字段。
基本實(shí)例化
舉個(gè)例子:
我們通過.來(lái)訪問結(jié)構(gòu)體的字段(成員變量),例如p1.name和p1.age等。
匿名結(jié)構(gòu)體
在定義一些臨時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等場(chǎng)景下還可以使用匿名結(jié)構(gòu)體。
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(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行實(shí)例化,得到的是結(jié)構(gòu)體的地址。 格式如下:
從打印的結(jié)果中我們可以看出p2是一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針。
需要注意的是在Go語(yǔ)言中支持對(duì)結(jié)構(gòu)體指針直接使用.來(lái)訪問結(jié)構(gòu)體的成員。
取結(jié)構(gòu)體的地址實(shí)例化
使用對(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行取地址操作相當(dāng)于對(duì)該結(jié)構(gòu)體類型進(jìn)行了一次new實(shí)例化操作。
p3.name = "七米"其實(shí)在底層是(*p3).name = "七米",這是Go語(yǔ)言幫我們實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)法糖。
結(jié)構(gòu)體初始化
沒有初始化的結(jié)構(gòu)體,其成員變量都是對(duì)應(yīng)其類型的零值。
使用鍵值對(duì)初始化
使用鍵值對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行初始化時(shí),鍵對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)體的字段,值對(duì)應(yīng)該字段的初始值。
也可以對(duì)結(jié)構(gòu)體指針進(jìn)行鍵值對(duì)初始化,例如:
當(dāng)某些字段沒有初始值的時(shí)候,該字段可以不寫。此時(shí),沒有指定初始值的字段的值就是該字段類型的零值。
使用值的列表初始化
初始化結(jié)構(gòu)體的時(shí)候可以簡(jiǎn)寫,也就是初始化的時(shí)候不寫鍵,直接寫值:
使用這種格式初始化時(shí),需要注意:
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。
輸出:
【進(jìn)階知識(shí)點(diǎn)】關(guān)于Go語(yǔ)言中的內(nèi)存對(duì)齊推薦閱讀:在 Go 中恰到好處的內(nèi)存對(duì)齊
面試題
請(qǐng)問下面代碼的執(zhí)行結(jié)果是什么?
構(gòu)造函數(shù)
Go語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)體沒有構(gòu)造函數(shù),我們可以自己實(shí)現(xiàn)。 例如,下方的代碼就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)person的構(gòu)造函數(shù)。 因?yàn)閟truct是值類型,如果結(jié)構(gòu)體比較復(fù)雜的話,值拷貝性能開銷會(huì)比較大,所以該構(gòu)造函數(shù)返回的是結(jié)構(gòu)體指針類型。
調(diào)用構(gòu)造函數(shù)
方法和接收者
Go語(yǔ)言中的方法(Method)是一種作用于特定類型變量的函數(shù)。這種特定類型變量叫做接收者(Receiver)。接收者的概念就類似于其他語(yǔ)言中的this或者 self。
方法的定義格式如下:
其中,
舉個(gè)例子:
方法與函數(shù)的區(qū)別是,函數(shù)不屬于任何類型,方法屬于特定的類型。
指針類型的接收者
指針類型的接收者由一個(gè)結(jié)構(gòu)體的指針組成,由于指針的特性,調(diào)用方法時(shí)修改接收者指針的任意成員變量,在方法結(jié)束后,修改都是有效的。這種方式就十分接近于其他語(yǔ)言中面向?qū)ο笾械膖his或者self。 例如我們?yōu)镻erson添加一個(gè)SetAge方法,來(lái)修改實(shí)例變量的年齡。
調(diào)用該方法:
值類型的接收者
當(dāng)方法作用于值類型接收者時(shí),Go語(yǔ)言會(huì)在代碼運(yùn)行時(shí)將接收者的值復(fù)制一份。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(duì)副本,無(wú)法修改接收者變量本身。
什么時(shí)候應(yīng)該使用指針類型接收者
任意類型添加方法
在Go語(yǔ)言中,接收者的類型可以是任何類型,不僅僅是結(jié)構(gòu)體,任何類型都可以擁有方法。 舉個(gè)例子,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,然后為我們的自定義類型添加方法。
注意事項(xiàng): 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。
結(jié)構(gòu)體的匿名字段
匿名字段默認(rèn)采用類型名作為字段名,結(jié)構(gòu)體要求字段名稱必須唯一,因此一個(gè)結(jié)構(gòu)體中同種類型的匿名字段只能有一個(gè)。
嵌套結(jié)構(gòu)體
一個(gè)結(jié)構(gòu)體中可以嵌套包含另一個(gè)結(jié)構(gòu)體或結(jié)構(gòu)體指針。
嵌套匿名結(jié)構(gòu)體
當(dāng)訪問結(jié)構(gòu)體成員時(shí)會(huì)先在結(jié)構(gòu)體中查找該字段,找不到再去匿名結(jié)構(gòu)體中查找。
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。這個(gè)時(shí)候?yàn)榱吮苊馄缌x需要指定具體的內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)體的字段。
結(jié)構(gòu)體的“繼承”
Go語(yǔ)言中使用結(jié)構(gòu)體也可以實(shí)現(xiàn)其他編程語(yǔ)言中面向?qū)ο蟮睦^承。
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)。
結(jié)構(gòu)體與JSON序列化
JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式。易于人閱讀和編寫。同時(shí)也易于機(jī)器解析和生成。JSON鍵值對(duì)是用來(lái)保存JS對(duì)象的一種方式,鍵/值對(duì)組合中的鍵名寫在前面并用雙引號(hào)""包裹,使用冒號(hào):分隔,然后緊接著值;多個(gè)鍵值之間使用英文,分隔。
結(jié)構(gòu)體標(biāo)簽(Tag)
Tag是結(jié)構(gòu)體的元信息,可以在運(yùn)行的時(shí)候通過反射的機(jī)制讀取出來(lái)。 Tag在結(jié)構(gòu)體字段的后方定義,由一對(duì)反引號(hào)包裹起來(lái),具體的格式如下:
`key1:"value1" key2:"value2"`
結(jié)構(gòu)體標(biāo)簽由一個(gè)或多個(gè)鍵值對(duì)組成。鍵與值使用冒號(hào)分隔,值用雙引號(hào)括起來(lái)。鍵值對(duì)之間使用一個(gè)空格分隔。 注意事項(xiàng): 為結(jié)構(gòu)體編寫Tag時(shí),必須嚴(yán)格遵守鍵值對(duì)的規(guī)則。結(jié)構(gòu)體標(biāo)簽的解析代碼的容錯(cuò)能力很差,一旦格式寫錯(cuò),編譯和運(yùn)行時(shí)都不會(huì)提示任何錯(cuò)誤,通過反射也無(wú)法正確取值。例如不要在key和value之間添加空格。
例如我們?yōu)镾tudent結(jié)構(gòu)體的每個(gè)字段定義json序列化時(shí)使用的Tag: