Go 语言快速入门指南:Go 结构体(上)

简介: 有时,你需要一组不同类型的数据,例如人的信息,包括姓名(字符串)、年龄(整型)、身高和体重(浮点型);又如学生记录,混合保存学生名字和成绩(浮点数)。此时,无法用切片或者映射来保存。但是你可以使用结构体类型 struct 的类型来保存。本文让我们一起来学习结构体的相关知识吧!

与 C 语言类型,Go 也支持结构体类型。


有时你需要保存超过一种类型的数据。


我们学习了切片,它能够保存一组数据。然后学习了映射,它能保存一组键和一组值。这两种数据结构都只能保存一种类型。


有时,你需要一组不同类型的数据,例如人的信息,包括姓名(字符串)、年龄(整型)、身高和体重(浮点型);又如学生记录,混合保存学生名字和成绩(浮点数)。


此时,无法用切片或者映射来保存。但是你可以使用结构体类型 struct 的类型来保存。


本文让我们一起来学习结构体的相关知识吧!


image.png

结构体

结构体(struct,是 structure 的简称)是一种能包含各种字段(string、int、float64、bool 等类型)的类型。比如,我们可以定义一个”人”的结构体:

type Person struct {
    name string
    age int
    height float64
    weight float64
}


结构类型是由关键字 type结构体的名称、关键字 struct 和一对花括号 {} 定义的。在大括号内,您可以定义一个结构体中的字段(field),字段可以一个或者多个。


就像我们在 var 声明中把变量名放在前面,把变量类型放在后面一样,我们把结构字段名放在前面,把结构字段类型放在后面。每个字段定义在一个单独的行,由字段名称,后面跟着的字段需要保存的值类型组成。


image.png


假设这样一个场景,你在二维(2D)坐标空间中存储一个位置的圆,该圆的原点可以简单用两个变量来存储,如 x 和 y;圆的半径用 r 来存储。


利用结构体可以这样表示一个圆。

type Circle struct {
    x float64
    y float64
    r float64
}

初始化

我们可以通过各种方式创建一个新的 Circle 类型的实例。

var c Circle

与其他数据类型一样,这将创建一个本地 Circle 变量,该变量默认值为零。对于一个结构体,零意味着每个字段都被设置为其相应的零值(int0float0.0string "",指针为nil


还可以使用 new 函数来初始化:

c := new(Circle)


这将为所有字段分配内存,将每个字段设置为零,并返回一个指针。它们的零值,并返回一个指针。 (*Circle)更多的时候我们想给每个字段一个值。


我们可以通过两种方式来实现。像这样。

c := Circle{x: 0, y: 0, r : 5}


image.png


或者,知道字段定义的顺序,不用写字段名:

c := Circle{0, 0, 5}

字段

字段又可叫成员变量,相邻的同类型字段可以声明在一起。

type Person struct {
    name string
    age int
    height, weight float64
}
type Circle struct {
    x, y,r float64
}


可以通过点号运算符 . 操作来访问每一个字段:

fmt.Println(c.x, c.y, c.r)
c.x = 5
c.y = 5


定义一个求圆面积的函数:

func circleArea(c Circle) float64 {
    return math.Pi * c.r * c.r
}


测试例子:

package main
import (
    "fmt"
    "math"
)
type Circle struct {
    x, y, r float64
}
func circleArea(c Circle) float64 {
    return math.Pi * c.r * c.r
}
func main() {
    c := Circle{0, 0, 5}
    fmt.Println("半径为5的圆的面积为:", circleArea(c))
}


运行结果为:

半径为5的圆的面积为: 78.53981633974483

结构体创建

与 C#和 Java 等其他语言不同,Go 没有默认的构造函数(用于初始化对象的专门函数)。在 Go 中,创建函数来创建和初始化结构是习惯性的(意味着它遵循 Go 代码的编写风格)。这些类型的函数被称为构造函数。

func newCircle(x, y, r float64) *Circle {
    c := Circle{x: x, y: y, r: r}
    return &c
}

newCircle 函数接收三个参数--x、y 和 r,以分配给圆结构中的每个字段,并返回一个指向圆结构的指针(使用 * 表示)。在该函数中,它创建并初始化一个圆结构体,最后,它返回圆结构的地址(使用 & 操作符)。

c2 := newCircle(1, 1, 6)
fmt.Println(c2)  // &{1 1 6}


要打印出点结构中每个字段的值,你可以直接使用字段名,指针将自动被解除引用。

fmt.Println(c2.r)  // 6

结构体复制

newPoint() 函数的结果是一个指向结构的指针。如果将 c2 分配给 c3,那么 c3 也将指向同一个结构体。

c3 := c2
fmt.Println(c3)  // &{1 1 6}


image.png


如果想要独立复制一个 c2, 我们需要使用 * 星号,如下:

c4 := *c2


此时 c4 与 c2 指向不同的结构体:

c4 := *c2
c4.r = 6.66
fmt.Println(c2)  // &{1 1 6}
fmt.Println(c4) // {1 1 6.66}

c4 与 c2 的关键区别在于,c2 是一个指向圆结构体的指针,而 c4 是一个圆类型的变量。


如果此时将 c4 赋值给 c5

c5 := c4


那么 c5 将包含 c4 的一个副本。


结构是一种值类型,因此,当您将一个结构变量分配给另一个结构变量时,将创建并分配一个新的时,会创建并分配一个新的结构副本。


如果想创建一个结构体的引用,比如 c6,那么我们需要使用 & 符号:

c6 := &c5


最终的复制结构如图:


image.png

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