在Go语言中有一些基本的数据类型,如string
、整型
、浮点型
、布尔
等数据类型, Go语言中可以使用type
关键字来定义自定义类型。
自定义类型是定义了一个全新的类型。我们可以基于内置的基本类型定义,也可以通过struct定义。例如:
//将MyInt定义为int类型 type MyInt int
通过type
关键字的定义,MyInt
就是一种新的类型,它具有int
的特性。
类型别名是Go1.9
版本添加的新功能。
类型别名规定:TypeAlias只是Type的别名,本质上TypeAlias与Type是同一个类型。就像一个孩子小时候有小名、乳名,上学后用学名,英语老师又会给他起英文名,但这些名字都指的是他本人。
type TypeAlias = Type
我们之前见过的rune
和byte
就是类型别名,他们的定义如下:
type byte = uint8 type rune = int32
类型别名与类型定义表面上看只有一个等号的差异,我们通过下面的这段代码来理解它们之间的区别。
//类型定义 type NewInt int //类型别名 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 }
结果显示a的类型是main.NewInt
,表示main包下定义的NewInt
类型。b的类型是int
。MyInt
类型只会在代码中存在,编译完成时并不会有MyInt
类型。
Go语言中的基础数据类型可以表示一些事物的基本属性,但是当我们想表达一个事物的全部或部分属性时,这时候再用单一的基本数据类型明显就无法满足需求了,Go语言提供了一种自定义数据类型,可以封装多个基本数据类型,这种数据类型叫结构体,英文名称struct
。 也就是我们可以通过struct
来定义自己的类型了。
Go语言中通过struct
来实现面向对象。
使用type
和struct
关键字来定义结构体,具体代码格式如下:
type 类型名 struct { 字段名 字段类型 字段名 字段类型 … }
其中:
举个例子,我们定义一个Person
(人)结构体,代码如下:
type person struct { name string city string age int8 }
同样类型的字段也可以写在一行,
type person1 struct { name, city string age int8 }
这样我们就拥有了一个person
的自定义类型,它有name
、city
、age
三个字段,分别表示姓名、城市和年龄。这样我们使用这个person
结构体就能够很方便的在程序中表示和存储人信息了。
语言内置的基础数据类型是用来描述一个值的,而结构体是用来描述一组值的。比如一个人有名字、年龄和居住城市等,本质上是一种聚合型的数据类型
只有当结构体实例化时,才会真正地分配内存。也就是必须实例化后才能使用结构体的字段。
结构体本身也是一种类型,我们可以像声明内置类型一样使用var
关键字声明结构体类型。
var 结构体实例 结构体类型
举个例子:
type person struct { name string city string age int8 } func main() { var p1 person p1.name = "沙河娜扎" p1.city = "北京" p1.age = 18 fmt.Printf("p1=%v\n", p1) //p1={沙河娜扎 北京 18} fmt.Printf("p1=%#v\n", p1) //p1=main.person{name:"沙河娜扎", city:"北京", age:18} }
我们通过.
来访问结构体的字段(成员变量),例如p1.name
和p1.age
等。
在定义一些临时数据结构等场景下还可以使用匿名结构体。
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) }
我们还可以通过使用new
关键字对结构体进行实例化,得到的是结构体的地址。 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}
从打印的结果中我们可以看出p2
是一个结构体指针。
需要注意的是在Go语言中支持对结构体指针直接使用.
来访问结构体的成员。
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}
使用&
对结构体进行取地址操作相当于对该结构体类型进行了一次new
实例化操作。
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"
其实在底层是(*p3).name = "七米"
,这是Go语言帮我们实现的语法糖。
没有初始化的结构体,其成员变量都是对应其类型的零值。
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} }
使用键值对对结构体进行初始化时,键对应结构体的字段,值对应该字段的初始值。
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}
也可以对结构体指针进行键值对初始化,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}
当某些字段没有初始值的时候,该字段可以不写。此时,没有指定初始值的字段的值就是该字段类型的零值。
p7 := &person{ city: "北京", } fmt.Printf("p7=%#v\n", p7) //p7=&main.person{name:"", city:"北京", age:0}
初始化结构体的时候可以简写,也就是初始化的时候不写键,直接写值:
p8 := &person{ "沙河娜扎", "北京", 28, } fmt.Printf("p8=%#v\n", p8) //p8=&main.person{name:"沙河娜扎", city:"北京", age:28}
使用这种格式初始化时,需要注意:
结构体占用一块连续的内存。
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)
输出:
n.a 0xc0000a0060 n.b 0xc0000a0061 n.c 0xc0000a0062 n.d 0xc0000a0063
【进阶知识点】关于Go语言中的内存对齐推荐阅读:在 Go 中恰到好处的内存对齐
空结构体是不占用空间的。
var v struct{} fmt.Println(unsafe.Sizeof(v)) // 0
请问下面代码的执行结果是什么?
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) } }
Go语言的结构体没有构造函数,我们可以自己实现。 例如,下方的代码就实现了一个person
的构造函数。 因为struct
是值类型,如果结构体比较复杂的话,值拷贝性能开销会比较大,所以该构造函数返回的是结构体指针类型。
func newPerson(name, city string, age int8) *person { return &person{ name: name, city: city, age: age, } }
调用构造函数
p9 := newPerson("张三", "沙河", 90) fmt.Printf("%#v\n", p9) //&main.person{name:"张三", city:"沙河", age:90}
Go语言中的方法(Method)
是一种作用于特定类型变量的函数。这种特定类型变量叫做接收者(Receiver)
。接收者的概念就类似于其他语言中的this
或者 self
。
方法的定义格式如下:
func (接收者变量 接收者类型) 方法名(参数列表) (返回参数) { 函数体 }
其中,
self
、this
之类的命名。例如,Person
类型的接收者变量应该命名为 p
,Connector
类型的接收者变量应该命名为c
等。举个例子:
//Person 结构体 type Person struct { name string age int8 } //NewPerson 构造函数 func NewPerson(name string, age int8) *Person { return &Person{ name: name, age: age, } } //Dream Person做梦的方法 func (p Person) Dream() { fmt.Printf("%s的梦想是学好Go语言!\n", p.name) } func main() { p1 := NewPerson("小王子", 25) p1.Dream() }
方法与函数的区别是,函数不属于任何类型,方法属于特定的类型。
指针类型的接收者由一个结构体的指针组成,由于指针的特性,调用方法时修改接收者指针的任意成员变量,在方法结束后,修改都是有效的。这种方式就十分接近于其他语言中面向对象中的this
或者self
。 例如我们为Person
添加一个SetAge
方法,来修改实例变量的年龄。
// SetAge 设置p的年龄 // 使用指针接收者 func (p *Person) SetAge(newAge int8) { p.age = newAge }
调用该方法:
func main() { p1 := NewPerson("小王子", 25) fmt.Println(p1.age) // 25 p1.SetAge(30) fmt.Println(p1.age) // 30 }
当方法作用于值类型接收者时,Go语言会在代码运行时将接收者的值复制一份。在值类型接收者的方法中可以获取接收者的成员值,但修改操作只是针对副本,无法修改接收者变量本身。
// SetAge2 设置p的年龄 // 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 }
在Go语言中,接收者的类型可以是任何类型,不仅仅是结构体,任何类型都可以拥有方法。 举个例子,我们基于内置的int
类型使用type关键字可以定义新的自定义类型,然后为我们的自定义类型添加方法。
//MyInt 将int定义为自定义MyInt类型 type MyInt int //SayHello 为MyInt添加一个SayHello的方法 func (m MyInt) SayHello() { fmt.Println("Hello, 我是一个int。") } func main() { var m1 MyInt m1.SayHello() //Hello, 我是一个int。 m1 = 100 fmt.Printf("%#v %T\n", m1, m1) //100 main.MyInt }
注意事项: 非本地类型不能定义方法,也就是说我们不能给别的包的类型定义方法。
结构体允许其成员字段在声明时没有字段名而只有类型,这种没有名字的字段就称为匿名字段。
//Person 结构体Person类型 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:这里匿名字段的说法并不代表没有字段名,而是默认会采用类型名作为字段名,结构体要求字段名称必须唯一,因此一个结构体中同种类型的匿名字段只能有一个。
一个结构体中可以嵌套包含另一个结构体或结构体指针,就像下面的示例代码那样。
//Address 地址结构体 type Address struct { Province string City string } //User 用户结构体 type User struct { Name string Gender string Address Address } func main() { user1 := User{ Name: "小王子", Gender: "男", Address: Address{ Province: "山东", City: "威海", }, } fmt.Printf("user1=%#v\n", user1)//user1=main.User{Name:"小王子", Gender:"男", Address:main.Address{Province:"山东", City:"威海"}} }
上面user结构体中嵌套的Address
结构体也可以采用匿名字段的方式,例如:
//Address 地址结构体 type Address struct { Province string City string } //User 用户结构体 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 = "山东" // 匿名字段默认使用类型名作为字段名 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:"山东", City:"威海"}} }
当访问结构体成员时会先在结构体中查找该字段,找不到再去嵌套的匿名字段中查找。
嵌套结构体内部可能存在相同的字段名。在这种情况下为了避免歧义需要通过指定具体的内嵌结构体字段名。
//Address 地址结构体 type Address struct { Province string City string CreateTime string } //Email 邮箱结构体 type Email struct { Account string CreateTime string } //User 用户结构体 type User struct { Name string Gender string Address Email } func main() { var user3 User user3.Name = "沙河娜扎" user3.Gender = "男" // user3.CreateTime = "2019" //ambiguous selector user3.CreateTime user3.Address.CreateTime = "2000" //指定Address结构体中的CreateTime user3.Email.CreateTime = "2000" //指定Email结构体中的CreateTime }
Go语言中使用结构体也可以实现其他编程语言中面向对象的继承。
//Animal 动物 type Animal struct { name string } func (a *Animal) move() { fmt.Printf("%s会动!\n", a.name) } //Dog 狗 type Dog struct { Feet int8 *Animal //通过嵌套匿名结构体实现继承 } func (d *Dog) wang() { fmt.Printf("%s会汪汪汪~\n", d.name) } func main() { d1 := &Dog{ Feet: 4, Animal: &Animal{ //注意嵌套的是结构体指针 name: "乐乐", }, } d1.wang() //乐乐会汪汪汪~ d1.move() //乐乐会动! }
结构体中字段大写开头表示可公开访问,小写表示私有(仅在定义当前结构体的包中可访问)。
JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成。JSON键值对是用来保存JS对象的一种方式,键/值对组合中的键名写在前面并用双引号""
包裹,使用冒号:
分隔,然后紧接着值;多个键值之间使用英文,
分隔。
//Student 学生 type Student struct { ID int Gender string Name string } //Class 班级 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:结构体-->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-->结构体 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) }
Tag
是结构体的元信息,可以在运行的时候通过反射的机制读取出来。 Tag
在结构体字段的后方定义,由一对反引号包裹起来,具体的格式如下:
`key1:"value1" key2:"value2"`
结构体tag由一个或多个键值对组成。键与值使用冒号分隔,值用双引号括起来。同一个结构体字段可以设置多个键值对tag,不同的键值对之间使用空格分隔。
注意事项: 为结构体编写Tag
时,必须严格遵守键值对的规则。结构体标签的解析代码的容错能力很差,一旦格式写错,编译和运行时都不会提示任何错误,通过反射也无法正确取值。例如不要在key和value之间添加空格。
例如我们为Student
结构体的每个字段定义json序列化时使用的Tag:
//Student 学生 type Student struct { ID int `json:"id"` //通过指定tag实现json序列化该字段时的key Gender string //json序列化是默认使用字段名作为key name string //私有不能被json包访问 } func main() { s1 := Student{ ID: 1, Gender: "男", name: "沙河娜扎", } 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"} }
因为slice和map这两种数据类型都包含了指向底层数据的指针,因此我们在需要复制它们时要特别注意。我们来看下面的例子:
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{"吃饭", "睡觉", "打豆豆"} p1.SetDreams(data) // 你真的想要修改 p1.dreams 吗? data[1] = "不睡觉" fmt.Println(p1.dreams) // ? }
正确的做法是在方法中使用传入的slice的拷贝进行结构体赋值。
func (p *Person) SetDreams(dreams []string) { p.dreams = make([]string, len(dreams)) copy(p.dreams, dreams) }
同样的问题也存在于返回值slice和map的情况,在实际编码过程中一定要注意这个问题。