,10Go结构体struct

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。

结构体的定义

使用typestruct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:

  • 类型名:标识自定义结构体的名称,在同一个包内不能重复。
  • 字段名:表示结构体字段名。结构体中的字段名必须唯一。
  • 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:

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
}

结构体实例化

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

基本实例化

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.namep1.age等。

匿名结构体

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)
}

创建指针类型结构体

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}

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。

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。

结构体初始化

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。

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}

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:

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:

  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

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

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。

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}

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。

//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
}

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。

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。

//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"}}
}

嵌套匿名结构体

//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 = "小王子"
        user2.Gender = "男"
        user2.Address.Province = "山东"    //通过匿名结构体.字段名访问
        user2.City = "威海"                //直接访问匿名结构体的字段名
        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,找不到再去匿名结构体中查找。

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。

//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
}

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)。