《Go学习笔记 . 雨痕》类型

一、基本类型

清晰完备的预定义基础类型,使得开发跨平台应用时无须过多考虑符合和长度差异。

类型长度默认值说明
bool1false
byte10uint8
int, uint4, 80默认整数类型,依据目标平台,32 或 64 位
int8, uint810-128 ~ 127,0 ~ 125
int16, uint1620-32,768 ~ 32,767,0 ~ 65,535
int32, uint3240-21亿 ~ 21亿,0 ~ 42亿
int64, uint6480
float3240.0
float6480.0默认浮点数类型
complex648
complex12816
rune40Unicode Code Point, int32
uintptr4, 80足以存储指针的 uint
string""字符串,默认值为空字符串,而非 NULL
array数组
struct结构体
functionnil函数
interfacenil接口
mapnil字典,引用类型
slicenil切片,引用类型
channelnil通道,引用类型

支持八进制、十进制以及科学计数法。标准库 math 定义了各数字类型的取值范围。

import (
        "fmt"
        "math"
)

func main()  {
        a, b, c := 100, 0144, 0x64

        fmt.Println(a, b, c)
        fmt.Printf("0b%b, %#o, %#x\n", a, a, a)

        fmt.Println(math.MinInt8, math.MaxInt8)
}

输出:

100 100 100
0b1100100, 0144, 0x64

-128 127

标准库 strconv 可在不同进制(字符串)间转换。

import (
        "strconv"
)

func main()  {
        a, _ := strconv.ParseInt("1100100", 2, 32)
        b, _ := strconv.ParseInt("0144", 8, 32)
        c, _ := strconv.ParseInt("64", 16, 32)

        println(a, b, c)

        println("0b" + strconv.FormatInt(a, 2))
        println("0" + strconv.FormatInt(a, 8))
        println("0x" + strconv.FormatInt(a, 16))
}

输出:

100 100 100
0b1100100
0144
0x64

使用浮点数时,须注意小数位的有效精度,相关细节可参考 IEEE-754 标准。

func main()  {
        var a float32 = 1.1234567899    // 注意:默认浮点数类型是 float64
        var b float32 = 1.12345678
        var c float32 = 1.123456781

        println(a, b, c)
        println(a == b, a == c)
        fmt.Printf("%v %v, %v\n", a, b, c)
}

输出:

+1.123457e+000 +1.123457e+000 +1.123457e+000
true true
1.1234568 1.1234568, 1.1234568

别名

在官方的语言规范中,专门提到 两个 别名。

byte alias for unit8

rune alias for unit32

别名类型无须转换,可直接赋值。

func test(x byte) {
        println(x)
}

func main()  {
        var a byte = 0x11
        var b uint8 = a
        var c uint8 = a + b

        test(c)
}

但这并不表示,拥有相同底层结构的就属于别名。就算在 64位 平台上 int 和 int64 结构完全一致,也分属不同类型,须显式转换。

func add(x, y int) int {
        return x + y
}

func main() {
        var x int = 100
        var y int64 = x         // 错误:cannot use x (type int) as type int64 in assignment

        add(x, y)                       // 错误:cannot use y (type int64) as type int in argument to add
}

二、引用类型

所谓引用类型(reference type),特指 slice 、map 、channel 这三种预定义类型。相比 数字 、数组 等类型,引用类型 拥有更复杂的存储结构。除分配内存外,他们还须初始化一系列属性,诸如 指针 、长度 ,甚至包括哈希分布、数据队列等。

内置函数 new() 按指定类型长度分配零值内存,返回指针,并不关心类型内部结构和初始化方式。而 引用类型 则必须使用 make() 函数创建,编译器会将 make() 转换为目标类型专用的创建函数(或指令),以确保完成全部内存分配和相关属性初始化。

// test.go 文件

package main

func mkslice() []int  {
        s := make([]int, 0, 10)
        s = append(s, 100)
        return s
}

func mkmap() map[string]int {
        m := make(map[string]int)
        m["a"] = 1
        return m
}

func main() {
        m := mkmap()
        println(m["a"])

        s := mkslice()
        println(s[0])
}

输出:

$ go build -gcflags "-l"  // 禁用函数内联

$ go tool objdump -s "main\.mk" test

TEXT main.mkslie(SB) test.go
    CALL runtime.makeslice(SB)

TEXT main.mkmap(SB) test.go
    CALL runtime.makemap(SB)    

除 new() / make() 函数外,也可用 初始化表达式,编译器生成的指令基本相同。

当然,new() 函数也可为引用类型分配内存,但这是不完整创建。以字典(map)为例,它仅分配了字典类型本身(实际就是个指针包装)所需内存,并没有分配键值存储内存,也没有初始化散列桶等内部属性,因此它无法正常工作。

import "fmt"

func main() {
        p := new(map[string]int)  // 函数 new 返回指针
        m := *p
        m["a"] = 1  // 报错:panic: assignment to entry in nil map [运行期错误]
        fmt.Println(m)
}

三、类型转换

隐式转换造成的问题远大于它带来的好处。

除 常量 、别名类型 以及 未命名类型 外,Go 强制要求使用显示类型转换。加上不支持操作符重载,所以我们总是能确定语句及表达式的明确含义。

func main() {
        a := 10
        b := byte(a)
        c := a + int(b) // 混合类型表达式必须确保类型一致
        fmt.Println(c)
}

同样不能讲 非bool 类型结果当作 true/false 使用。

func main() {
        x := 100

        var b bool = x // 报错:cannot use x (type int) as type bool in assignment

        if x { // 报错:non-bool x (type int) used as if condition
        }
}

语法歧义

如果转换的目标 指针 、单向通道 或 没有返回值的函数 类型,那么必须使用 括号(),以避免造成语法分解错误。

func main() {
        x := 100
        p := *int(&x)       // 报错:cannot convert &x (type *int) to type int
                                        // invalid indirect of int(&x) (type int)
        println(p)
}

正确的做法是用括号,让编译器将 *int 解析为指针类型。

(*int)(p) --> 如果没有括号 --> *(int(p))

(<-chan int)(c) <-(chan int(c))

(func())(x) func() x

func() int (x) --> 有返回值的函数类型可省略括号,但依然建议使用。

(func() int) (x) 使用括号后,更易阅读

四、自定义类型

使用关键字 type 定义用户自定义类型,包括基于现有基础类型创建,或者是 结构体 、函数类型 等。

type flags byte

const (
        read flags = 1 << iota
        write
        exec
)

func main() {
        f := read | exec
        fmt.Printf("%b\n", f)  // 输出二进制标志位
}

输出:

101

和 var 、const 类似,多个 type 定义可以合并成组,可在 函数 或 代码块内定义局部类型。

func main() {
        type (                                  // 组
                user struct {           // 结构体
                        name string
                        age  uint8
                }

                event func(string) bool // 函数类型
        )

        u := user{"Tom", 20}
        fmt.Println(u)

        var f event = func(s string) bool {
                println(s)
                return s != ""
        }

        f("abc")
}

输出:

{Tom 20}
abc

即便指定了基础类型,也只表明它们有相同底层数据结构,两者间不存在任何关系,属完全不同的两种类型。除操作符外,自定义类型不会继承基础类型的其他信息(包括方法)。不能视作别名,不能隐式转换,不能直接用于比较表达式。

func main() {
        type data int
        var d data = 10

        var x int = d  // 错误:annot use d (type data) as type int in assignment
        println(x)

        println(d == x) // 错误:invalid operation: d == x (mismatched types data and int)
}

未命名类型

与有明确标识符的 bool 、int 、string 等类型相比,数组 、切片 、字典 、通道 等类型与具体元素类型或长度等属性有关,故称作 未命名类型(unnamed type)。当然,可用 type 为其提供 具体名称,将其改变为 命名类型(named type)。

具有相同声明的未命名类型视作同一类型。

  • 具有相同基类型的指针;
  • 具有相同元素类型 和 长度的数组(array);
  • 具有相同元素类型的切片(slice);
  • 具有相同键值类型的字典(map);
  • 具有相同数据类型及操作方向的通道(channel);
  • 具有相同字段序列(字段名、字段类型、标签,以及字段顺序)的结构体(struct);
  • 具有相同签名(参数和返回值列表,不包括参数名)的函数(func);
  • 具有相同方法集(方法名、方法签名,不包括顺序)的接口(interface);

容易被忽视的是 struct tag,它也属于类型组成部分,而不仅仅是元数据描述。

func main() {
        var a struct { // 匿名结构类型
                x int `X`
                s string `S`
        }

        var b struct {
                x int
                s string
        }

        b = a // 错误:cannot use a (type struct { x int "X"; s string "S" }) as type struct { x int; s string } in assignment

        fmt.Println(b)
}

同样,函数的参数顺序也属签名组成部分。

func main() {
        var a func(int, string)
        var b func(string, int)

        b = a // 错误:cannot use a (type func(int, string)) as type func(string, int) in assignment

        b("s", 1)
}

未命名类型转换规则:

  • 所属类型相同;
  • 基础类型相同,且其中一个是未命名类型
  • 数据类型相同,将双向通道赋值给单向通道,且其中一个为未命名类型;
  • 将默认值 nil 赋值给 切片、字典、通道、指针、函数 或 接口;
  • 对象实现了目标接口;
func main() {
        type data [2]int
        var d data = [2]int{1, 2} // 基础类型相同,右值为 未命名类型

        fmt.Println(d)

        a := make(chan int, 2)
        var b chan<- int = a // 双向通道 转换为 单向通道,其中 b 为 未命名类型

        b <- 2
}