Go語(yǔ)言中沒(méi)有“類(lèi)”的概念,也不支持“類(lèi)”的繼承等面向?qū)ο蟮母拍?。Go語(yǔ)言中通過(guò)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。
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自定義類(lèi)型
在Go語(yǔ)言中有一些基本的數(shù)據(jù)類(lèi)型,如string、整型、浮點(diǎn)型、布爾等數(shù)據(jù)類(lèi)型, Go語(yǔ)言中可以使用type關(guān)鍵字來(lái)定義自定義類(lèi)型。
自定義類(lèi)型是定義了一個(gè)全新的類(lèi)型。我們可以基于內(nèi)置的基本類(lèi)型定義,也可以通過(guò)struct定義。例如:
通過(guò)Type關(guān)鍵字的定義,MyInt就是一種新的類(lèi)型,它具有int的特性。
類(lèi)型別名
類(lèi)型別名是Go1.9版本添加的新功能。
類(lèi)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(lèi)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(jiàn)過(guò)的rune和byte就是類(lèi)型別名,他們的定義如下:
類(lèi)型定義和類(lèi)型別名的區(qū)別
類(lèi)型別名與類(lèi)型定義表面上看只有一個(gè)等號(hào)的差異,我們通過(guò)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(lèi)型是main.NewInt,表示main包下定義的NewInt類(lèi)型。b的類(lèi)型是int。MyInt類(lèi)型只會(huì)在代碼中存在,編譯完成時(shí)并不會(huì)有MyInt類(lèi)型。
Go語(yǔ)言中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)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(lèi)型明顯就無(wú)法滿(mǎn)足需求了,Go語(yǔ)言提供了一種自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型,可以封裝多個(gè)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型,這種數(shù)據(jù)類(lèi)型叫結(jié)構(gòu)體,英文名稱(chēng)struct。 也就是我們可以通過(guò)struct來(lái)定義自己的類(lèi)型了。
Go語(yǔ)言中通過(guò)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(lèi)型的字段也可以寫(xiě)在一行,
這樣我們就擁有了一個(gè)person的自定義類(lèi)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?xún)?nèi)置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)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(lèi)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(guò).來(lái)訪問(wèn)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(lèi)型結(jié)構(gòu)體
我們還可以通過(guò)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(wèn)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(lèi)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(méi)有初始化的結(jié)構(gòu)體,其成員變量都是對(duì)應(yīng)其類(lèi)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(méi)有初始值的時(shí)候,該字段可以不寫(xiě)。此時(shí),沒(méi)有指定初始值的字段的值就是該字段類(lèi)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(xiě),也就是初始化的時(shí)候不寫(xiě)鍵,直接寫(xiě)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(wèn)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(méi)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(lèi)型,如果結(jié)構(gòu)體比較復(fù)雜的話(huà),值拷貝性能開(kāi)銷(xiāo)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(lèi)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(lèi)型變量的函數(shù)。這種特定類(lèi)型變量叫做接收者(Receiver)。接收者的概念就類(lèi)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(lèi)型,方法屬于特定的類(lèi)型。
指針類(lèi)型的接收者
指針類(lèi)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(lèi)型的接收者
當(dāng)方法作用于值類(lèi)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(lèi)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(lèi)型接收者
任意類(lèi)型添加方法
在Go語(yǔ)言中,接收者的類(lèi)型可以是任何類(lèi)型,不僅僅是結(jié)構(gòu)體,任何類(lèi)型都可以擁有方法。 舉個(gè)例子,我們基于內(nèi)置的int類(lèi)型使用type關(guān)鍵字可以定義新的自定義類(lèi)型,然后為我們的自定義類(lèi)型添加方法。
注意事項(xiàng): 非本地類(lèi)型不能定義方法,也就是說(shuō)我們不能給別的包的類(lèi)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(lèi)型名作為字段名,結(jié)構(gòu)體要求字段名稱(chēng)必須唯一,因此一個(gè)結(jié)構(gòu)體中同種類(lèi)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(wèn)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(jiàn)性
結(jié)構(gòu)體中字段大寫(xiě)開(kāi)頭表示可公開(kāi)訪問(wèn),小寫(xiě)表示私有(僅在定義當(dāng)前結(jié)構(gòu)體的包中可訪問(wèn))。
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(xiě)。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(xiě)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(guò)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(xiě)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(xiě)錯(cuò),編譯和運(yùn)行時(shí)都不會(huì)提示任何錯(cuò)誤,通過(guò)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:
GO語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì):可直接編譯成機(jī)器碼,不依賴(lài)其他庫(kù),glibc的版本有一定要求,部署就是扔一個(gè)文件上去就完成了。靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言,但是有動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的感覺(jué),靜態(tài)類(lèi)型的語(yǔ)言就是可以在編譯的時(shí)候檢查出來(lái)隱藏的大多數(shù)問(wèn)題,動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的感覺(jué)就是有很多的包可以使用,寫(xiě)起來(lái)的效率很高。語(yǔ)言層面支持并發(fā),這個(gè)就是Go最大的特色,天生的支持并發(fā),我曾經(jīng)說(shuō)過(guò)一句話(huà),天生的基因和整容是有區(qū)別的,大家一樣美麗,但是你喜歡整容的還是天生基因的美麗呢?Go就是基因里面支持的并發(fā),可以充分的利用多核,很容易的使用并發(fā)。內(nèi)置runtime,支持垃圾回收,這屬于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的特性之一吧,雖然目前來(lái)說(shuō)GC不算完美,但是足以應(yīng)付我們所能遇到的大多數(shù)情況,特別是Go1.1之后的GC。簡(jiǎn)單易學(xué),Go語(yǔ)言的作者都有C的基因,那么Go自然而然就有了C的基因,那么Go關(guān)鍵字是25個(gè),但是表達(dá)能力很強(qiáng)大,幾乎支持大多數(shù)你在其他語(yǔ)言見(jiàn)過(guò)的特性:繼承、重載、對(duì)象等。豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù),Go目前已經(jīng)內(nèi)置了大量的庫(kù),特別是網(wǎng)絡(luò)庫(kù)非常強(qiáng)大,我最?lèi)?ài)的也是這部分。內(nèi)置強(qiáng)大的工具,Go語(yǔ)言里面內(nèi)置了很多工具鏈,最好的應(yīng)該是gofmt工具,自動(dòng)化格式化代碼,能夠讓團(tuán)隊(duì)review變得如此的簡(jiǎn)單,代碼格式一模一樣,想不一樣都很困難??缙脚_(tái)編譯,如果你寫(xiě)的Go代碼不包含cgo,那么就可以做到window系統(tǒng)編譯linux的應(yīng)用,如何做到的呢?Go引用了plan9的代碼,這就是不依賴(lài)系統(tǒng)的信息。Go語(yǔ)言這么多的優(yōu)勢(shì),你還不想學(xué)嗎?我記得當(dāng)時(shí)我看的是黑馬程序員的視頻,我對(duì)他們視頻的印象就是通俗易懂,就是好!
區(qū)別:
1、Go不允許函數(shù)重載,必須具有方法和函數(shù)的唯一名稱(chēng);java允許函數(shù)重載。
2、Java默認(rèn)允許多態(tài),Go沒(méi)有。
3、Go代碼可以自動(dòng)擴(kuò)展到多個(gè)核心;而Java并不總是具有足夠的可擴(kuò)展性。
4、Java不支持多繼承,Go支持多繼承。
什么是go語(yǔ)言?
Go也稱(chēng)為Golang,是一種編程語(yǔ)言。作為一種開(kāi)源編程語(yǔ)言,Go可以輕松構(gòu)建可靠,簡(jiǎn)單和高效的軟件。
Go是鍵入的靜態(tài)編譯語(yǔ)言。Go語(yǔ)言提供垃圾收集,CSP風(fēng)格的并發(fā)性,內(nèi)存安全性和結(jié)構(gòu)類(lèi)型。
什么是java?
Java是一種用于一般用途的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言,它是基于類(lèi)的,并發(fā)的和面向?qū)ο蟮?。Java專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)為包含很少的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)項(xiàng)。Java應(yīng)用程序在JVM(Java虛擬機(jī))上運(yùn)行。它是當(dāng)今最著名和最著名的編程語(yǔ)言之一。
作為C語(yǔ)言家族的一員,go和c一樣也支持結(jié)構(gòu)體。可以類(lèi)比于java的一個(gè)POJO。
在學(xué)習(xí)定義結(jié)構(gòu)體之前,先學(xué)習(xí)下定義一個(gè)新類(lèi)型。
新類(lèi)型 T1 是基于 Go 原生類(lèi)型 int 定義的新自定義類(lèi)型,而新類(lèi)型 T2 則是 基于剛剛定義的類(lèi)型 T1,定義的新類(lèi)型。
這里要引入一個(gè)底層類(lèi)型的概念。
如果一個(gè)新類(lèi)型是基于某個(gè) Go 原生類(lèi)型定義的, 那么我們就叫 Go 原生類(lèi)型為新類(lèi)型的底層類(lèi)型
在上面的例子中,int就是T1的底層類(lèi)型。
但是T1不是T2的底層類(lèi)型,只有原生類(lèi)型才可以作為底層類(lèi)型,所以T2的底層類(lèi)型還是int
底層類(lèi)型是很重要的,因?yàn)閷?duì)兩個(gè)變量進(jìn)行顯式的類(lèi)型轉(zhuǎn)換,只有底層類(lèi)型相同的變量間才能相互轉(zhuǎn)換。底層類(lèi)型是判斷兩個(gè)類(lèi)型本質(zhì)上是否相同的根本。
這種類(lèi)型定義方式通常用在 項(xiàng)目的漸進(jìn)式重構(gòu),還有對(duì)已有包的二次封裝方面
類(lèi)型別名表示新類(lèi)型和原類(lèi)型完全等價(jià),實(shí)際上就是同一種類(lèi)型。只不過(guò)名字不同而已。
一般我們都是定義一個(gè)有名的結(jié)構(gòu)體。
字段名的大小寫(xiě)決定了字段是否包外可用。只有大寫(xiě)的字段可以被包外引用。
還有一個(gè)點(diǎn)提一下
如果換行來(lái)寫(xiě)
Age: 66,后面這個(gè)都好不能省略
還有一個(gè)點(diǎn),觀察e3的賦值
new返回的是一個(gè)指針。然后指針可以直接點(diǎn)號(hào)賦值。這說(shuō)明go默認(rèn)進(jìn)行了取值操作
e3.Age 等價(jià)于 (*e3).Age
如上定義了一個(gè)空的結(jié)構(gòu)體Empty。打印了元素e的內(nèi)存大小是0。
有什么用呢?
基于空結(jié)構(gòu)體類(lèi)型內(nèi)存零開(kāi)銷(xiāo)這樣的特性,我們?cè)谌粘?Go 開(kāi)發(fā)中會(huì)經(jīng)常使用空 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型元素,作為一種“事件”信息進(jìn)行 Goroutine 之間的通信
這種以空結(jié)構(gòu)體為元素類(lèi)建立的 channel,是目前能實(shí)現(xiàn)的、內(nèi)存占用最小的 Goroutine 間通信方式。
這種形式需要說(shuō)的是幾個(gè)語(yǔ)法糖。
語(yǔ)法糖1:
對(duì)于結(jié)構(gòu)體字段,可以省略字段名,只寫(xiě)結(jié)構(gòu)體名。默認(rèn)字段名就是結(jié)構(gòu)體名
這種方式稱(chēng)為 嵌入字段
語(yǔ)法糖2:
如果是以嵌入字段形式寫(xiě)的結(jié)構(gòu)體
可以省略嵌入的Reader字段,而直接訪問(wèn)ReaderName
此時(shí)book是一個(gè)各個(gè)屬性全是對(duì)應(yīng)類(lèi)型零值的一個(gè)實(shí)例。不是nil。這種情況在Go中稱(chēng)為零值可用。不像java會(huì)導(dǎo)致npe
結(jié)構(gòu)體定義時(shí)可以在字段后面追加標(biāo)簽說(shuō)明。
tag的格式為反單引號(hào)
tag的作用是可以使用[反射]來(lái)檢視字段的標(biāo)簽信息。
具體的作用還要看使用的場(chǎng)景。
比如這里的tag是為了幫助 encoding/json 標(biāo)準(zhǔn)包在解析對(duì)象時(shí)可以利用的規(guī)則。比如omitempty表示該字段沒(méi)有值就不打印出來(lái)。
在開(kāi)始之前,希望你計(jì)算一下 Part1 共占用的大小是多少呢?
輸出結(jié)果:
這么一算, Part1 這一個(gè)結(jié)構(gòu)體的占用內(nèi)存大小為 1+4+1+8+1 = 15 個(gè)字節(jié)。相信有的小伙伴是這么算的,看上去也沒(méi)什么毛病
真實(shí)情況是怎么樣的呢?我們實(shí)際調(diào)用看看,如下:
輸出結(jié)果:
最終輸出為占用 32 個(gè)字節(jié)。這與前面所預(yù)期的結(jié)果完全不一樣。這充分地說(shuō)明了先前的計(jì)算方式是錯(cuò)誤的。為什么呢?
在這里要提到 “內(nèi)存對(duì)齊” 這一概念,才能夠用正確的姿勢(shì)去計(jì)算,接下來(lái)我們?cè)敿?xì)的講講它是什么
有的小伙伴可能會(huì)認(rèn)為內(nèi)存讀取,就是一個(gè)簡(jiǎn)單的字節(jié)數(shù)組擺放
上圖表示一個(gè)坑一個(gè)蘿卜的內(nèi)存讀取方式。但實(shí)際上 CPU 并不會(huì)以一個(gè)一個(gè)字節(jié)去讀取和寫(xiě)入內(nèi)存。相反 CPU 讀取內(nèi)存是 一塊一塊讀取 的,塊的大小可以為 2、4、6、8、16 字節(jié)等大小。塊大小我們稱(chēng)其為 內(nèi)存訪問(wèn)粒度 。如下圖:
在樣例中,假設(shè)訪問(wèn)粒度為 4。 CPU 是以每 4 個(gè)字節(jié)大小的訪問(wèn)粒度去讀取和寫(xiě)入內(nèi)存的。這才是正確的姿勢(shì)
另外作為一個(gè)工程師,你也很有必要學(xué)習(xí)這塊知識(shí)點(diǎn)哦 :)
在上圖中,假設(shè)從 Index 1 開(kāi)始讀取,將會(huì)出現(xiàn)很崩潰的問(wèn)題。因?yàn)樗膬?nèi)存訪問(wèn)邊界是不對(duì)齊的。因此 CPU 會(huì)做一些額外的處理工作。如下:
從上述流程可得出,不做 “內(nèi)存對(duì)齊” 是一件有點(diǎn) "麻煩" 的事。因?yàn)樗鼤?huì)增加許多耗費(fèi)時(shí)間的動(dòng)作
而假設(shè)做了內(nèi)存對(duì)齊,從 Index 0 開(kāi)始讀取 4 個(gè)字節(jié),只需要讀取一次,也不需要額外的運(yùn)算。這顯然高效很多,是標(biāo)準(zhǔn)的 空間換時(shí)間 做法
在不同平臺(tái)上的編譯器都有自己默認(rèn)的 “對(duì)齊系數(shù)”,可通過(guò)預(yù)編譯命令 #pragma pack(n) 進(jìn)行變更,n 就是代指 “對(duì)齊系數(shù)”。一般來(lái)講,我們常用的平臺(tái)的系數(shù)如下:
另外要注意,不同硬件平臺(tái)占用的大小和對(duì)齊值都可能是不一樣的。因此本文的值不是唯一的,調(diào)試的時(shí)候需按本機(jī)的實(shí)際情況考慮
輸出結(jié)果:
在 Go 中可以調(diào)用 unsafe.Alignof 來(lái)返回相應(yīng)類(lèi)型的對(duì)齊系數(shù)。通過(guò)觀察輸出結(jié)果,可得知基本都是 2^n ,最大也不會(huì)超過(guò) 8。這是因?yàn)槲沂痔幔?4 位)編譯器默認(rèn)對(duì)齊系數(shù)是 8,因此最大值不會(huì)超過(guò)這個(gè)數(shù)
在上小節(jié)中,提到了結(jié)構(gòu)體中的成員變量要做字節(jié)對(duì)齊。那么想當(dāng)然身為最終結(jié)果的結(jié)構(gòu)體,也是需要做字節(jié)對(duì)齊的
接下來(lái)我們一起分析一下,“它” 到底經(jīng)歷了些什么,影響了 “預(yù)期” 結(jié)果
在每個(gè)成員變量進(jìn)行對(duì)齊后,根據(jù)規(guī)則 2,整個(gè)結(jié)構(gòu)體本身也要進(jìn)行字節(jié)對(duì)齊,因?yàn)榭砂l(fā)現(xiàn)它可能并不是 2^n ,不是偶數(shù)倍。顯然不符合對(duì)齊的規(guī)則
根據(jù)規(guī)則 2,可得出對(duì)齊值為 8。現(xiàn)在的偏移量為 25,不是 8 的整倍數(shù)。因此確定偏移量為 32。對(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行對(duì)齊
Part1 內(nèi)存布局:axxx|bbbb|cxxx|xxxx|dddd|dddd|exxx|xxxx
通過(guò)本節(jié)的分析,可得知先前的 “推算” 為什么錯(cuò)誤?
是因?yàn)閷?shí)際內(nèi)存管理并非 “一個(gè)蘿卜一個(gè)坑” 的思想。而是一塊一塊。通過(guò)空間換時(shí)間(效率)的思想來(lái)完成這塊讀取、寫(xiě)入。另外也需要兼顧不同平臺(tái)的內(nèi)存操作情況
在上一小節(jié),可得知根據(jù)成員變量的類(lèi)型不同,其結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存會(huì)產(chǎn)生對(duì)齊等動(dòng)作。那假設(shè)字段順序不同,會(huì)不會(huì)有什么變化呢?我們一起來(lái)試試吧 :-)
輸出結(jié)果:
通過(guò)結(jié)果可以驚喜的發(fā)現(xiàn),只是 “簡(jiǎn)單” 對(duì)成員變量的字段順序進(jìn)行改變,就改變了結(jié)構(gòu)體占用大小
接下來(lái)我們一起剖析一下 Part2 ,看看它的內(nèi)部到底和上一位之間有什么區(qū)別,才導(dǎo)致了這樣的結(jié)果?
符合規(guī)則 2,不需要額外對(duì)齊
Part2 內(nèi)存布局:ecax|bbbb|dddd|dddd
通過(guò)對(duì)比 Part1 和 Part2 的內(nèi)存布局,你會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者有很大的不同。如下:
仔細(xì)一看, Part1 存在許多 Padding。顯然它占據(jù)了不少空間,那么 Padding 是怎么出現(xiàn)的呢?
通過(guò)本文的介紹,可得知是由于不同類(lèi)型導(dǎo)致需要進(jìn)行字節(jié)對(duì)齊,以此保證內(nèi)存的訪問(wèn)邊界
那么也不難理解,為什么 調(diào)整結(jié)構(gòu)體內(nèi)成員變量的字段順序 就能達(dá)到縮小結(jié)構(gòu)體占用大小的疑問(wèn)了,是因?yàn)榍擅畹販p少了 Padding 的存在。讓它們更 “緊湊” 了。這一點(diǎn)對(duì)于加深 Go 的內(nèi)存布局印象和大對(duì)象的優(yōu)化非常有幫