Go 语言快速入门指南:Go 结构体(下)

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。让我们一起来学习结构体的相关知识吧!

结构体增加方法

你可以在 Go 中创建定义在结构类型上的方法。例如,在前面的例子中,你可能想计算圆心与原点的距离。因此,如果你能在一个圆的变量上直接调用一个方法,那将非常有用,就像这样。

c2.length() // length() 计算圆心到坐标原点的距离

一个方法基本上是一个函数,它有一个接收器。例如,假设你有一个名为 length() 的函数,它可以计算出圆心与原点的距离。要使用这个函数,你可以这样调用它: length(c2)


另一方面,方法是一个附属于特定类型的函数。因此,如果 length() 函数被声明为一个方法,它将被这样调用: c2.length()


要在一个结构上实现一个方法,你可以定义一个名为length 的函数和一个接收器,如下面的代码中所示:

package main
import (
    "fmt"
    "math"
)
type Circle struct {
    x, y, r float64
}
func (c Circle) length() float64 {
    return math.Sqrt(c.x*c.x + c.y*c.y)
}
func newCircle(x, y, r float64) *Circle {
    c := Circle{x: x, y: y, r: r}
    return &c
}
func main() {
    c2 := newCircle(3, 4, 6)
    fmt.Println("圆c2的圆心到原点的距离为:", c2.length())
}


结果为:

圆c2的圆心到原点的距离为: 5

指针接收结构体

需要记住的一点是,参数在 Go 中总是被复制的。如果我们试图修改 circleArea有时,用指针接收器声明一个结构方法是有用的。


假设你想创建一个方法来移动坐标空间中的一个点。在这种情况下,你将修改 x、y 的坐标,因此,有一个指针式的接收器,就像这样。

func (c *Circle) move(deltax, deltay float64) {
    c.x += deltax
    c.y += deltay
}


因为该方法将通过引用接收一个圆结构,你可以直接修改 x、y 字段,而不需要从该方法返回该结构。


我们测试使用一下 move() 函数:

func main() {
    c2 := newCircle(3, 4, 6)
    fmt.Println("圆c2的圆心到原点的距离为:", c2.length())
    c2.move(2, 8)
    fmt.Println("圆c2的圆心到原点的距离为:", c2.length())
}


运行结果为:

圆c2的圆心到原点的距离为: 5
圆c2的圆心到原点的距离为: 13


还可以编写一个计算圆的面积函数:

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}
    c.r = 6
    fmt.Println("半径为6的圆的面积为:", circleArea(&c))
}
// 半径为6的圆的面积为: 113.09733552923255

结构体比较

我们可以比较两个结构,看它们是否相等,只要结构中的所有字段都是可比较的。例如,您可以比较以下结构 - c1、c2 和 c3。

func main() {
    c1 := Circle{x: 1, y: 1, r: 3}
    c2 := Circle{x: 1, y: 1, r: 3}
    c3 := Circle{x: 1, y: 2, r: 3}
    fmt.Println("c1 == c2 is", c1 == c2)
    fmt.Println("c3 == c1 is", c3 == c1)
}


结果为:

c1 == c2 is true
c3 == c1 is false


然而,假设现在圆结构包含一个字段(name),它是一个字符串切片。

type Circle struct {
    x, y, r float64
    name []string
}


此时,结构体将无法被比较:

c4 := Circle{x: 1.1, y: 1.3, r: 3, name: []string{"c4"}}
c5 := Circle{x: 1.2, y: 1.3, r: 3, name: []string{"c5"}}
fmt.Println("c4 == c5 is", c4 == c5)


此时将会报错,得到如下提示:

# command-line-arguments
structs\v2\main.go:44:32: invalid operation: c4 == c5 (struct containing []string cannot be compared)


你不能直接比较含有不可比较字段的结构,但是您可以使用 cmp 包来完成这一工作。此外,cmp 包允许您重写 Equal 函数,这样您就可以实现自己的自定义结构比较器。


要安装 cmp 软件包,在终端或命令中使用以下命令。

$ go get github.com/google/go-cmp/cmp
go get: added github.com/google/go-cmp v0.5.6


在使用 cmp 包时需要注意的一点是,你的结构必须被导出,所以你需要将结构名称和所有字段大写

type Circle struct {
    X    float64
    Y    float64
    R    float64
    Name []string
}


然后我们就可以使用如下代码进行比较了:

package main
import (
    "fmt"
    "github.com/google/go-cmp/cmp"
)
type Circle struct {
    X    float64
    Y    float64
    R    float64
    Name []string
}
func main() {
    c4 := Circle{X: 1.1, Y: 1.3, R: 3, Name: []string{"c4"}}
    c5 := Circle{X: 1.2, Y: 1.3, R: 3, Name: []string{"圆"}}
    c6 := Circle{X: 1.2, Y: 1.3, R: 3, Name: []string{"圆"}}
    fmt.Println("c4 == c5 is", cmp.Equal(c4, c5))
    fmt.Println("c5 == c6 is", cmp.Equal(c5, c6))
}


运行结果:

$ go run main.go
c4 == c5 is false
c5 == c6 is true

自定义 Equal 方法

如果,我们只想比较圆的半径是否相同,相同就认为是同大小的圆,就可以自定义实现 Equal() 方法,如:

package main
import (
    "fmt"
    "github.com/google/go-cmp/cmp"
)
type Circle struct {
    X    float64
    Y    float64
    R    float64
    Name []string
}
func (c1 Circle) Equal(c2 Circle) bool {
    if c1.R == c2.R {
        return true
    }
    return false
}
func main() {
    c4 := Circle{X: 2, Y: 1.3, R: 4, Name: []string{"c4"}}
    c5 := Circle{X: 1.2, Y: 1.3, R: 4, Name: []string{"c5"}}
    c6 := Circle{X: 1.2, Y: 1.3, R: 3, Name: []string{"c6"}}
    fmt.Println("c4 == c5 is", cmp.Equal(c4, c5))
    fmt.Println("c5 == c6 is", cmp.Equal(c5, c6))
}


运行结果:

$ go run main.go
c4 == c5 is true
c5 == c6 is false

总结

好了,到此,结构体已经学完了,让我们总结一下吧:


  • 结构体像一个房屋结构,是一种能包含多种类型的结构,弥补切片、数组和映射的缺点
  • 使用 struct 关键字可以定义一个结构体,使用 type 可以自定义一个类型
  • 可以复制结构体的值,也可以复制结构体的地址
  • 可以给结构体类型增加方法, .length() 方法
  • 对于一些场景,适合用指针接收一个结构体
  • 结构体可以进行比较,还可以利用 cmp 包进行自定义比较方法
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