结构(struct)
Go 通过类型别名和结构体的形式支持用户自定义类型。一个带属性的结构体试图表示一个现实世界中的实体。结构体是复合类型(composite types),当需要定义一个类型,它由一系列属性组成,每个属性都有自己的类型和值的时候,就应该使用结构体,它把数据聚集在一起。然后可以访问这些数据,就好像它是一个独立实体的一部分。结构体也是值类型,因此可以通过 new 函数来创建。
组成结构体类型的那些数据称为 字段(fields)。每个字段都有一个类型和一个名字;在一个结构体中,字段名字必须是唯一的。
结构体定义
结构体定义的一般方式如下:
type identifier struct { field1 type1 field2 type2 ... }
type T struct {a, b int} 也是合法的语法,它更适用于简单的结构体。
结构体里的字段都有 名字,像 field1、field2 等,如果字段在代码中从来也不会被用到,那么可以命名它为 _。
结构体的字段可以是任何类型,甚至是结构体本身,也可以是函数或者接口。可以声明结构体类型的一个变量,然后像下面这样给它的字段赋值:
var s T s.a = 5 s.b = 8
数组可以看作是一种结构体类型,不过它使用下标而不是具名的字段。
使用 new
使用 new 函数给一个新的结构体变量分配内存,它返回指向已分配内存的指针: var t *T = new(T) .
var t *T t = new(T)
写这条语句的惯用方法是: t := new(T) ,变量 t 是一个指向 T 的指针,此时结构体字段的值是它们所属类型的零值。
声明 var t T 也会给 t 分配内存,并零值化内存,但是这个时候 t 是类型T。
package main import "fmt" type struct1 struct { i1 int f1 float32 str string } func main() { ms := new(struct1) ms.i1 = 10 ms.f1 = 15.5 ms.str= "Chris" fmt.Printf("The int is: %d\n", ms.i1) fmt.Printf("The float is: %f\n", ms.f1) fmt.Printf("The string is: %s\n", ms.str) fmt.Println(ms) }
输出:
The int is: 10
The float is: 15.500000
The string is: Chris
&{10 15.5 Chris}
使用 fmt.Println 打印一个结构体的默认输出可以很好的显示它的内容,类似使用 %v 选项。就像在面向对象语言所作的那样,可以使用点号符给字段赋值: structname.fieldname = value 。
同样的,使用点号符可以获取结构体字段的值: structname.fieldname 。
在 Go 语言中这叫 选择器(selector)。无论变量是一个结构体类型还是一个结构体类型指针,都使用同样的 选择器符(selector-notation) 来引用结构体的字段:
type myStruct struct { i int } var v myStruct // v是结构体类型变量 var p *myStruct // p是指向一个结构体类型变量的指针
v.i
p.i
初始化一个结构体实例(一个结构体字面量:struct-literal)的更简短和惯用的方式如下:
ms := &struct1{10, 15.5, "Chris"} // 此时ms的类型是 *struct1 或者: var mt struct1 ms := struct1{10, 15.5, "Chris"}
混合字面量语法(composite literal syntax) &struct1{a, b, c} 是一种简写,底层仍然会调用 new (),这里值的顺序必须按照字段顺序来写。
时间间隔(开始和结束时间以秒为单位)是使用结构体的一个典型例子:
type Interval struct { start int end int } //初始化方式: intr := Interval{0, 3} (A) intr := Interval{end:5, start:1} (B) intr := Interval{end:5} (C)
在(A)中,值必须以字段在结构体定义时的顺序给出,& 不是必须的。(B)显示了另一种方式,字段名加一个冒号放在值的前面,这种情况下值的顺序不必一致,并且某些字段还可以被忽略掉,就像(C)中那样。
结构体类型和字段的命名遵循可见性规则,一个导出的结构体类型中有些字段是导出的,另一些不是,这是可能的。
下图说明了结构体类型实例和一个指向它的指针的内存布局:
type Point struct { x, y int }
使用 new 初始化:
作为结构体字面量初始化:
结构体的内存布局
Go 语言中,结构体和它所包含的数据在内存中是以连续块的形式存在的,即使结构体中嵌套有其他的结构体,这在性能上带来了很大的优势。
递归结构体
结构体类型可以通过引用自身来定义。这在定义链表或二叉树的元素(通常叫节点)时特别有用,此时节点包含指向临近节点的链接(地址)。如下所示,链表中的 su ,树中的 ri 和 le 分别是指向别的节点的指针。
链表:
这块的 data 字段用于存放有效数据(比如 float64), su 指针指向后继节点。
type Node struct { data float64 su *Node }
链表中的第一个元素叫 head ,它指向第二个元素;最后一个元素叫 tail ,它没有后继元素,所以它的su 为 nil 值。当然真实的链接会有很多数据节点,并且链表可以动态增长或收缩。
同样地可以定义一个双向链表,它有一个前趋节点 pr 和一个后继节点 su :
type Node struct { pr *Node data float64 su *Node }
二叉树:
二叉树中每个节点最多能链接至两个节点:左节点(le)和右节点(ri),这两个节点本身又可以有左右节点,依次类推。树的顶层节点叫根节点(root),底层没有子节点的节点叫叶子节点(leaves),叶子节点的 le 和 ri 指针为 nil 值。在 Go 中可以如下定义二叉树:
type Tree strcut { le *Tree data float64 ri *Tree }
结构体转换
Go 中的类型转换遵循严格的规则。当为结构体定义了一个 alias 类型时,此结构体类型和它的 alias 类型都有相同的底层类型.
package main import "fmt" type number struct { f float32 } type nr number // alias type func main() { a := number{5.0} b := nr{5.0} // var i float32 = b // compile-error: cannot use b (type nr) as type float32 in assignment // var i = float32(b) // compile-error: cannot convert b (type nr) to type float32 // var c number = b // compile-error: cannot use b (type nr) as type number in assignment // needs a conversion: var c = number(b) fmt.Println(a, b, c) }
输出:
{5} {5} {5}
go语言中的结构体(二)https://developer.aliyun.com/article/1391444