Go语言中的复合类型详细介绍

我们从自然手上收到的最大礼物就是生命。我必须拼命的奔跑我知道有很多人等着看我狼狈跌倒的下场嘲笑我不自量力

golang复合类型包括:结构体、数组、切片、Maps。

1、数组

数组

golang中的数组与C语言中的数组差异很大,倒更类似Pascal中的数组。 (Slice,下个话题,有些像C语言中的数组)


var ar [3]int

声明ar为一个拥有三个整型数的数组,所有元素初始化为0。

大小是类型的一个组成部分。

内置的函数len可以用于获取数组大小:


len(ar) = 3

数组是值类型

golang中的数组是值,而非C语言中的隐式指针。你可以获得数组的地址,并生成一个指向数组的指针(例如,将其高效地传递给函数):


func f(a [3]int) { fmt.Println(a) }
func fp(a *[3]int) { fmt.Println(a) }

func main() {
var ar [3] int
f(ar) // 传递一个ar的拷贝
fp(&ar) // 传递一个指向ar的指针
}

输出结果:


[0 0 0]

&[0 0 0]

数组字面值

所有的符合类型都有相同的值创建语法。以数组为例,其语法如下:

3个整数的数组:


[3]int{1, 2, 3}

10个整数的数组,前三个元素不是0:


[10]int{ 1, 2, 3}

不想数?使用…代表长度:


[...]int{1, 2, 3}

不想初始化所有值?使用key:value对:


[10]int{2:1, 3:1, 5:1, 7:1}

指向数组字面值的指针

你可以获取数组字面值的地址,这样可以得到一个指向新建数组实例的指针:


func fp(a *[3]int) { fmt.Println(a) }
func main() {
for i := 0; i < 3; i++ {
fp(&[3]int{i, i*i, i*i*i})
}
}

输出结果:


&[0 0 0]
&[1 1 1]
&[2 4 8]

2、切片(Slice)

切片

切片是对数组中某一段的引用。

切片比普通数组应用得更多也更广泛。

切片使用的代价很低。

一个切片类型很像一个没有大小的数组类型:


var a []int

内置的len(a)可以返回切片中元素的个数。

通过对数组或切片进行"切片",我们可以创建一个新切片:


a = ar[7:9]

a(上面例子中的a)的有效下标值是0和1;len(a) == 2。

切片速记

当对数组进行切片时,第一个下标值默认是0:

ar[:n]等价于a[0:n]。

第二个下标值默认为len(array/slice):

ar[n:]等价于ar[n:len(ar)]。

因此由数组创建切片时:

ar[:]等价于ar[0:len(ar)]。

切片引用数组

概念上:


type Slice struct {
base *elemType // 指向0th元素的指针
len int // 切片中元素的数量
cap int // 切片可以容纳元素的数量
}

数组:


ar: 7 1 5 4 3 8 7 2 11 5 3

切片:


a = ar[7:9] :base = &ar[7](指向ar中的2) len = 2 cap = 4

创建切片

切片字面值看起来像没有指定大小的数组字面值:


var slice = []int{1,2,3,4,5}

上面代码创建了一个长度为5的数组并创建一个切片用于引用这个数组。

我们可以使用内置的make函数分配一个切片(底层实际是个数组):


var s100 = make([]int, 100) // slice: 100 ints

为何用make而不是用new?因为我们需要创建切片,而不仅仅是为了分配内存。注意make([]int, 10)返回[]int,而new([]int)返回*[]int。

使用make创建切片、map以及channel。

切片容量

切片是对底层数组的一个引用。因此存在一些在数组里但却没在切片引用的范围内的元素。

内置的函数cap(capacity)用于报告切片可能增长到多长。


var ar = [10]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}
var a = ar[5:7] // 引用子数组{5,6}

len(a) = 2,cap(a) = 5,现在我们可以重新切片:


a = a[0:4] // 引用子数组 {5,6,7,8}

len(a)现在是4,而cap(a)依旧是5。

调整切片大小

切片可被当作可增长的数组用。使用make分配一个切片,并指定其长度和容量。当要增长时,我们可以做重新切片:


var sl = make([]int, 0, 100) // 长度 0, 容量 100
func appendToSlice(i int, sl []int) []int {
if len(sl) == cap(sl) { error(…) }
n := len(sl)
sl = sl[0:n+1] // 长度增加1
sl[n] = i
return sl
}

因此,sl的长度总是元素的个数,但其容量可根据需要增加。

这种手法代价很小,并且是Go语言中的惯用法。

切片使用的代价很小

你可以根据需要自由地分配和调整切片大小。它们的传递仅需要很小的代价;不必分配。

记住它们是引用,因此下层的存储可以被修改。

例如,I/O使用切片,而不是计数:


func Read(fd int, b []byte) int
var buffer [100]byte
for i := 0; i < 100; i++ {
// 每次向Buffer中填充一个字节
Read(fd, buffer[i:i+1]) // no allocation here
}

拆分一个Buffer:


header, data := buf[:n], buf[n:]

字符串也可以被切片,而且效率相似。

3、Maps

maps

Map是另外一种引用类型。它们是这样声明的:


var m map[string]float64

这里声明了一个map,索引key的类型为string,值类型为float64。这类似于C++中的类型*map<string, float64>。

对于给定map m,len(m)返回key的数量。

map的创建

和创建一个切片一样,一个map变量是一个空引用;在可以使用它之前,应先要向里面放入一些内容。

三种方式:

1) 字面值:逗号分隔的key:value对列表


m = map[string]float64{"1":1, "pi":3.1415}

2) 创建

m = make(map[string]float64) // make not new

3) 赋值

var m1 map[string]float64
m1 = m // m1和m现在引用相同的map

map索引

(接下来的几个例子全都使用:


m = map[string]float64{"1":1, "pi":3.1415})

访问一个元素;如果该元素不存在,则得到对应map value类型的零值:

one := m["1"]
zero := m["not present"] // zero被置为0.0.

设置一个元素的值(两次设置将更新为最新值)

m["2"] = 2
m["2"] = 3 // 思维混乱

测试存在性

要测试一个map中是否存在某个key,我们可以使用一个多项赋值的"comma, om"形式:


m = map[string]float64{"1":1, "pi":3.1415}

var value float64
var present bool

value, present = m[x]

或者按惯例:


value, ok := m[x] // "comma ok" 形式

如果map中存在x这个key,布尔变量会被设置为true;value会被赋值为map中key对应的值。相反,布尔变量会被设置为false,value被设置为相应值类型的零值。

删除

使用多元赋值可以删除map中的一个值:


m = map[string]float64{"1":1.0, "pi":3.1415}

var keep bool
var value float64
var x string = f()

m[x] = v, keep

如果keep的值为true,则将v赋值到map中;如果keep为false,则删除map中的key x。因此删除一个key:


m[x] = 0, false // 从map中删除x

译注:Go 1中上述的删除方式已被取消,取而代之的是delete(m, x)。

for和range

对于数组、切片和map(以及我们在第三部分将要看到的更多类型),for循环提供了一种特殊的语法用于迭代访问其中的元素。


m := map[string]float64{"1":1.0, "pi":3.1415}

for key, value := range m {
fmt.Printf("key %s, value %g\n", key, value)
}

只用一个变量,我们可以获得key:


for key = range m {
fmt.Printf("key %s\n", key)
}

变量可以用:=赋值或声明。

对于数组和切片来说,通过这种方式我们可以获得元素的下标以及元素值。

将range用于字符串

将for range用于字符串时,实际迭代的元素是Unicode码点(code point),而不是字节(对字节,可使用[]byte或使用标准的for语句)。我们假设字符串包

含使用UTF-8编码的字符。

下面循环:


s := "[\u00ff\u754c]"
for i, c := range s {
fmt.Printf("%d:%q ", i, c) // %q for 'quoted'
}

输出:0:'[' 1:'ÿ' 3:'界' 6:']'

如果遇到了错误的UTF-8码点,这个字符将被设置为U+FFFD,下标向后移动一个字节。

4、Structs

structs

对于Go中的struct,你应该感觉十分熟悉:简单的数据字段声明。


var p struct {
x, y float64
}

更常用的是:

type Point struct {
x, y float64
}
var p Point

struct允许程序员定义内存布局。

struct是值类型

struct是值类型,new(StructType)返回一个指向零值的指针(分配的内存都被置0)。


type Point struct {
x, y float64
}
var p Point
p.x = 7
p.y = 23.4
var pp *Point = new(Point)
*pp = p
pp.x = Pi // (*pp).x的语法糖

对于结构体指针,没有->符号可用。Go提供了间接的方式。

创建结构体

结构体是值类型,因此你可只通过声明就可以创建一个全0的结构体变量。

你也可以使用new创建一个结构体。


var p Point // 零值
pp := new(Point) // 惯用法

结构体字面值语法也不出所料:


p = Point{7.2, 8.4}
p = Point{y:8.4, x:7.2}
pp = &Point{7.2, 8.4} // 惯用法
pp = &Point{} //也是惯用法,== new(Point)

和数组一样,得到了结构体字面值的地址,就得到了新建结构体的地址。

这些例子都是构造器。

导出类型和字段

只有当结构体的字段(和方法,即将讲解)名字的首字母大写时,它才能被包外可见。

私有类型和字段:


type point struct { x, y float64 }

导出类型和字段:

type Point struct { X, Y float64 }

导出类型和私有类型混合字段:

type Point struct {
X, Y float64 // exported
name string // not exported
}

你甚至可以创建一个带有导出字段的私有类型。(练习:何时能派上用场呢?)

匿名字段

在一个结构体内,你可以声明不带名字的字段,比如另外一个结构体类型。这些字段被称为匿名字段。它们看起来就像里层的结构体简单插入或“嵌入”到

外层结构体似的。

这个简单的机制为从其他类型继承已有的实现提供了一种方法。

下面是一个例子。

一个匿名结构体字段:


type A struct {
ax, ay int
}

type B struct {
A
bx, by float64
}

B看起来像有四个字段ax、ay、bx和by。B可看成{ax, ay int; bx, by float64}。

然后B的字面值必须提供细节:


b := B{A{1, 2}, 3.0, 4.0}
fmt.Println(b.ax, b.ay, b.bx, b.by)

输出1 2 3 4

匿名字段以类型作为名字

匿名字段不仅仅是简单插入这些字段这么简单,其含义更为丰富:B还拥有字段A。匿名字段看起来就像名字为其类型名的字段。


b := B{A{ 1, 2}, 3.0, 4.0}
fmt.Println(b.A)

输出:{1 2}。如果A来自于另外一个包,这个字段依旧被称为A。


import "pkg"
type C struct { pkg.A }

c := C {pkg.A{1, 2}}
fmt.Println(c.A) // 不是 c.pkg.A

任意类型的匿名字段

任何具名类型或指向具名类型的指针都可以用作匿名字段。它们可以出现在结构体中的任意位置。


type C struct {
x float64
int
string
}
c := C{3.5, 7, "hello"}
fmt.Println(c.x, c.int, c.string)

输出:3.5 7 hello

冲突和遮蔽

如果有两个字段具有相同的名字(可能是一个继承类型的名字),代码将遵循下面规则:

1) 外层的名字遮蔽内层的名字。这提供了一个重写字段/方法的方式。
2) 如果在同一层次上出现了相同的名字,如果名字被使用,那么将是一个错误。(如果没有使用,不会出现错误)

二义性是没有规则能解决的,必须被修正。

冲突的例子


type A struct { a int }
type B struct { a, b int }
type C struct { A; B }
var c C

使用c.a将会出现错误。它到底是c.A.a还是c.B.a呢?


type D struct { B; b float64 }
var d D

使用d.b没有问题:它是float64类型变量,不是d.B.b。要获得内层的b,可用d.B.b。

本文Go语言中的复合类型详细介绍到此结束。在这个忧伤而明媚的三月,我从我单薄的青春里打马而过,穿过紫堇,穿过木棉,穿过时隐时现的悲喜和无常。小编再次感谢大家对我们的支持!

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