Go语言复杂数据类型之结构体-KeepStudy

Go语言复杂数据类型之结构体

## 类型别名和自定义类型
#### 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：
```go
    //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
- 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。
```go
type TypeAlias = Type
//如
type byte = uint8
type rune = int32
```

#### 类型定义和类型别名的区别
```go
//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。
```

## 结构体定义
使用type和struct关键字来定义结构体，具体代码格式如下：
```go
    type 类型名 struct {
        字段名 字段类型
        字段名 字段类型
        …
    }
```
其中：
    1. 类型名：标识自定义结构体的名称，在同一个包内不能重复。
    2. 字段名：表示结构体字段名。结构体中的字段名必须唯一。
    3. 字段类型：表示结构体字段的具体类型。

举个例子，我们定义一个Person（人）结构体，代码如下：
```go
    type person struct {
        name string
        city string
		//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

## 结构体实例化
```go
 var 结构体实例 结构体类型
```
```go
type person struct {
    name string
    city string
    age  int8
}
func main() {
    var p1 person
    p1.name = "pprof.cn"
    p1.city = "北京"
    p1.age = 18
    fmt.Printf("p1=%v\n", p1)  //p1={pprof.cn 北京 18}
    fmt.Printf("p1=%#v\n", p1) //p1=main.person{name:"pprof.cn", city:"北京", age:18}
}
```

## 匿名结构体
```go
func main() {
    var user struct{Name string; Age int}
    user.Name = "pprof.cn"
    user.Age = 18
    fmt.Printf("%#v\n", user)
}
```

## 指针类型结构体
- 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。 
```go
var p2 = new(person)
p2.name = "测试"
p2.age = 18
p2.city = "北京"
fmt.Printf("p2=%#v\n", p2) //p2=&main.person{name:"测试", city:"北京", age:18}
```

## 取结构体的地址实例化
- 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。
```go
p3 := &person{}
fmt.Printf("%T\n", p3)     //*main.person
fmt.Printf("p3=%#v\n", p3) //p3=&main.person{name:"", city:"", age:0}
p3.name = "博客"
p3.age = 30
p3.city = "成都"
fmt.Printf("p3=%#v\n", p3) //p3=&main.person{name:"博客", city:"成都", age:30}
```
- p3.name = "博客"其实在底层是(*p3).name = "博客"，这是Go语言帮我们实现的语法糖。

## 使用键值对初始化
- 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。
```go
p5 := person{
    name: "pprof.cn",
    city: "北京",
    age:  18,
}
fmt.Printf("p5=%#v\n", p5) //p5=main.person{name:"pprof.cn", city:"北京", age:18}
```

- 也可以对结构体指针进行键值对初始化，例如：
```go
p6 := &person{
    name: "pprof.cn",
    city: "北京",
    age:  18,
}
fmt.Printf("p6=%#v\n", p6) //p6=&main.person{name:"pprof.cn", 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。
```go
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：
```go
p8 := &person{
    "pprof.cn",
    "北京",
    18,
}
fmt.Printf("p8=%#v\n", p8) //p8=&main.person{name:"pprof.cn", city:"北京", age:18}
```
使用这种格式初始化时，需要注意：

1.必须初始化结构体的所有字段。
    2.初始值的填充顺序必须与字段在结构体中的声明顺序一致。
    3.该方式不能和键值初始化方式混用。

## 结构体内存布局
```go
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)
```

## 构造函数
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。
```go
func newPerson(name, city string, age int8) *person {
    return &person{
        name: name,
        city: city,
        age:  age,
    }
}
```
调用构造函数
```go
p9 := newPerson("pprof.cn", "测试", 90)
fmt.Printf("%#v\n", p9)
```

## 方法和接收者
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，

1.接收者变量：接收者中的参数变量名在命名时，官方建议使用接收者类型名的第一个小写字母，而不是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。
    2.接收者类型：接收者类型和参数类似，可以是指针类型和非指针类型。
    3.方法名、参数列表、返回参数：具体格式与函数定义相同。

举个例子：
```go
//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("测试", 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。

## 值类型的接收者
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。

```go
// 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("测试", 25)
    p1.Dream()
    fmt.Println(p1.age) // 25
    p1.SetAge2(30) // (*p1).SetAge2(30)
    fmt.Println(p1.age) // 25
}
```

## 指针类型的接收者
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：
```go
func main() {
    p1 := NewPerson("测试", 25)
    fmt.Println(p1.age) // 25
    p1.SetAge(30)
    fmt.Println(p1.age) // 30
}
```

- 什么时候应该使用指针类型接收者
    1.需要修改接收者中的值
    2.接收者是拷贝代价比较大的大对象
    3.保证一致性，如果有某个方法使用了指针接收者，那么其他的方法也应该使用指针接收者。

## 结构体的匿名字段
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。

匿名字段默认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。

```go
//Person 结构体Person类型
type Person struct {
    string
    int
}

func main() {
    p1 := Person{
        "pprof.cn",
        18,
    }
    fmt.Printf("%#v\n", p1)        //main.Person{string:"pprof.cn", int:18}
    fmt.Println(p1.string, p1.int) //pprof.cn 18
}
```

## 嵌套结构体
一个结构体中可以嵌套包含另一个结构体或结构体指针。

```go
//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:   "pprof",
        Gender: "女",
        Address: Address{
            Province: "黑龙江",
            City:     "哈尔滨",
        },
    }
    fmt.Printf("user1=%#v\n", user1)//user1=main.User{Name:"pprof", Gender:"女", Address:main.Address{Province:"黑龙江", City:"哈尔滨"}}
}
```

## 嵌套匿名结构体
当访问结构体成员时会先在结构体中查找该字段，找不到再去匿名结构体中查找。

```go
//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 //匿名结构体
}

func main() {
    var user2 User
    user2.Name = "pprof"
    user2.Gender = "女"
    user2.Address.Province = "黑龙江"    //通过匿名结构体.字段名访问
    user2.City = "哈尔滨"                //直接访问匿名结构体的字段名
    fmt.Printf("user2=%#v\n", user2) //user2=main.User{Name:"pprof", Gender:"女", Address:main.Address{Province:"黑龙江", City:"哈尔滨"}}
}
```

## 嵌套结构体的字段名冲突
嵌套结构体内部可能存在相同的字段名。这个时候为了避免歧义需要指定具体的内嵌结构体的字段。

```go
//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 = "pprof"
    user3.Gender = "女"
    // 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
}
```

## 结构体的“继承”
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。
```go
//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！
}
```

## 结构体字段的可见性
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）。

## 结构体与JSON序列化
```go
//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)
}
```

## 结构体标签（Tag）
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"`
结构体标签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。键值对之间使用一个空格分隔。 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：

```go
//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: "女",
        name:   "pprof",
    }
    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":"女"}
}
```

顶部

Go数据类型

目录

相关推荐