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11-数组和切片
title: “11-数组和切片”date: 2019-03-10 08:08tags:
- Go
数组
数组是同一类型元素的集合。例如,整数集合 5,8,9,79,76 形成一个数组。Go 语言中不允许混合不同类型的元素,例如包含字符串和整数的数组。(当然,如果是 interface{} 类型数组,可以包含任意类型)
数组的声明
一个数组的表示形式为 [n]T
。n
表示数组中元素的数量,T
代表每个元素的类型。元素的数量 n
也是该类型的一部分(稍后我们将详细讨论这一点)。
可以使用不同的方式来声明数组,让我们一个一个的来看。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
var a [3]int //int array with length 3
fmt.Println(a)
}
var a[3]int 声明了一个长度为 3 的整型数组。数组中的所有元素都被自动赋值为数组类型的零值。 在这种情况下,a
是一个整型数组,因此 a
的所有元素都被赋值为 0
,即 int 型的零值。运行上述程序将 输出 [0 0 0]
。
数组的索引从 0
开始到 length - 1
结束。让我们给上面的数组赋值。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
var a [3]int //int array with length 3
a[0] = 12 // array index starts at 0
a[1] = 78
a[2] = 50
fmt.Println(a)
}
a[0] 将值赋给数组的第一个元素。该程序将 输出 [12 78 50]
。
让我们使用 简略声明 来创建相同的数组。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
a := [3]int{12, 78, 50} // short hand declaration to create array
fmt.Println(a)
}
上面的程序将会打印相同的 输出 [12 78 50]
。
在简略声明中,不需要将数组中所有的元素赋值。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
a := [3]int{12}
fmt.Println(a)
}
在上述程序中的第 8 行 a := [3]int{12}
声明一个长度为 3 的数组,但只提供了一个值 12
,剩下的 2 个元素自动赋值为 0
。这个程序将输出 [12 0 0]
。
你甚至可以忽略声明数组的长度,并用 ...
代替,让编译器为你自动计算长度,这在下面的程序中实现。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
a := [...]int{12, 78, 50} // ... makes the compiler determine the length
fmt.Println(a)
}
数组的大小是类型的一部分。因此 [5]int
和 [25]int
是不同类型。数组不能调整大小,不要担心这个限制,因为 slices
的存在能解决这个问题。
package main
func main() {
a := [3]int{5, 78, 8}
var b [5]int
b = a // not possible since [3]int and [5]int are distinct types
}
在上述程序的第 6 行中, 我们试图将类型 [3]int
的变量赋给类型为 [5]int
的变量,这是不允许的,因此编译器将抛出错误 main.go:6: cannot use a (type [3]int) as type [5]int in assignment。
数组是值类型
Go 中的数组是值类型而不是引用类型。这意味着当数组赋值给一个新的变量时,该变量会得到一个原始数组的一个副本。如果对新变量进行更改,则不会影响原始数组。
package main
import "fmt"
func main() {
a := [...]string{"USA", "China", "India", "Germany", "France"}
b := a // a copy of a is assigned to b
b[0] = "Singapore"
fmt.Println("a is ", a)
fmt.Println("b is ", b)
}
在上述程序的第 7 行,a
的副本被赋给 b
。在第 8 行中,b
的第一个元素改为 Singapore
。这不会在原始数组 a
中反映出来。该程序将 输出,
a is [USA China India Germany France]
b is [Singapore China India Germany France]
同样,当数组作为参数传递给函数时,它们是按值传递,而原始数组保持不变。
package main
import "fmt"
func changeLocal(num [5]int) {
num[0] = 55
fmt.Println("inside function ", num)
}
func main() {
num := [...]int{5, 6, 7, 8, 8}
fmt.Println("before passing to function ", num)
changeLocal(num) //num is passed by value
fmt.Println("after passing to function ", num)
}
在上述程序的 13 行中, 数组 num
实际上是通过值传递给函数 changeLocal
,数组不会因为函数调用而改变。这个程序将输出,
before passing to function [5 6 7 8 8]
inside function [55 6 7 8 8]
after passing to function [5 6 7 8 8]
数组的长度
通过将数组作为参数传递给 len
函数,可以得到数组的长度。
package main
import "fmt"
func main() {
a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
fmt.Println("length of a is",len(a))
}
上面的程序输出为 length of a is 4
。
使用 range 迭代数组
for
循环可用于遍历数组中的元素。
package main
import "fmt"
func main() {
a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
for i := 0; i < len(a); i++ { // looping from 0 to the length of the array
fmt.Printf("%d th element of a is %.2f\n", i, a[i])
}
}
上面的程序使用 for
循环遍历数组中的元素,从索引 0
到 length of the array - 1
。这个程序运行后打印出,
0 th element of a is 67.70
1 th element of a is 89.80
2 th element of a is 21.00
3 th element of a is 78.00
Go 提供了一种更好、更简洁的方法,通过使用 for
循环的 range 方法来遍历数组。range
返回索引和该索引处的值。让我们使用 range 重写上面的代码。我们还可以获取数组中所有元素的总和。
package main
import "fmt"
func main() {
a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
sum := float64(0)
for i, v := range a {//range returns both the index and value
fmt.Printf("%d the element of a is %.2f\n", i, v)
sum += v
}
fmt.Println("\nsum of all elements of a",sum)
}
上述程序的第 8 行 for i, v := range a
利用的是 for 循环 range 方式。 它将返回索引和该索引处的值。 我们打印这些值,并计算数组 a
中所有元素的总和。 程序的 输出是,
0 the element of a is 67.70
1 the element of a is 89.80
2 the element of a is 21.00
3 the element of a is 78.00
sum of all elements of a 256.5
如果你只需要值并希望忽略索引,则可以通过用 _
空白标识符替换索引来执行。
for _, v := range a { // ignores index
}
上面的 for 循环忽略索引,同样值也可以被忽略。
多维数组
到目前为止我们创建的数组都是一维的,Go 语言可以创建多维数组。
package main
import (
"fmt"
)
func printarray(a [3][2]string) {
for _, v1 := range a {
for _, v2 := range v1 {
fmt.Printf("%s ", v2)
}
fmt.Printf("\n")
}
}
func main() {
a := [3][2]string{
{"lion", "tiger"},
{"cat", "dog"},
{"pigeon", "peacock"}, // this comma is necessary. The compiler will complain if you omit this comma
}
printarray(a)
var b [3][2]string
b[0][0] = "apple"
b[0][1] = "samsung"
b[1][0] = "microsoft"
b[1][1] = "google"
b[2][0] = "AT&T"
b[2][1] = "T-Mobile"
fmt.Printf("\n")
printarray(b)
}
在上述程序的第 17 行,用简略语法声明一个二维字符串数组 a 。20 行末尾的逗号是必需的。这是因为根据 Go 语言的规则自动插入分号。至于为什么这是必要的,如果你想了解更多,请阅读https://golang.org/doc/effective_go.html#semicolons。
另外一个二维数组 b 在 23 行声明,字符串通过每个索引一个一个添加。这是另一种初始化二维数组的方法。
第 7 行的 printarray 函数使用两个 range 循环来打印二维数组的内容。上述程序的 输出是
lion tiger
cat dog
pigeon peacock
apple samsung
microsoft google
AT&T T-Mobile
这就是数组,尽管数组看上去似乎足够灵活,但是它们具有固定长度的限制,不可能增加数组的长度。这就要用到 切片 了。事实上,在 Go 中,切片比传统数组更常见。
切片
切片是由数组建立的一种方便、灵活且功能强大的包装(Wrapper)。切片本身不拥有任何数据。它们只是对现有数组的引用。
创建一个切片
带有 T 类型元素的切片由 []T
表示
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
a := [5]int{76, 77, 78, 79, 80}
var b []int = a[1:4] // creates a slice from a[1] to a[3]
fmt.Println(b)
}
使用语法 a[start:end]
创建一个从 a
数组索引 start
开始到 end - 1
结束的切片。因此,在上述程序的第 9 行中, a[1:4]
从索引 1 到 3 创建了 a
数组的一个切片表示。因此, 切片 b
的值为 [77 78 79]
。
让我们看看另一种创建切片的方法。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
c := []int{6, 7, 8} // creates and array and returns a slice reference
fmt.Println(c)
}
在上述程序的第 9 行,c:= [] int {6,7,8}
创建一个有 3 个整型元素的数组,并返回一个存储在 c 中的切片引用。
切片的修改
切片自己不拥有任何数据。它只是底层数组的一种表示。对切片所做的任何修改都会反映在底层数组中。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
darr := [...]int{57, 89, 90, 82, 100, 78, 67, 69, 59}
dslice := darr[2:5]
fmt.Println("array before", darr)
for i := range dslice {
dslice[i]++
}
fmt.Println("array after", darr)
}
在上述程序的第 9 行,我们根据数组索引 2,3,4 创建一个切片 dslice
。for 循环将这些索引中的值逐个递增。当我们使用 for 循环打印数组时,我们可以看到对切片的更改反映在数组中。该程序的输出是
array before [57 89 90 82 100 78 67 69 59]
array after [57 89 91 83 101 78 67 69 59]
当多个切片共用相同的底层数组时,每个切片所做的更改将反映在数组中。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
numa := [3]int{78, 79 ,80}
nums1 := numa[:] // creates a slice which contains all elements of the array
nums2 := numa[:]
fmt.Println("array before change 1", numa)
nums1[0] = 100
fmt.Println("array after modification to slice nums1", numa)
nums2[1] = 101
fmt.Println("array after modification to slice nums2", numa)
}
在 9 行中,numa [:]
缺少开始和结束值。开始和结束的默认值分别为 0
和 len (numa)
。两个切片 nums1
和 nums2
共享相同的数组。该程序的输出是
array before change 1 [78 79 80]
array after modification to slice nums1 [100 79 80]
array after modification to slice nums2 [100 101 80]
从输出中可以清楚地看出,当切片共享同一个数组时,每个所做的修改都会反映在数组中。
切片的长度和容量
切片的长度是切片中的元素数。切片的容量是从创建切片索引开始的底层数组中元素数。
让我们写一段代码来更好地理解这点。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
fruitarray := [...]string{"apple", "orange", "grape", "mango", "water melon", "pine apple", "chikoo"}
fruitslice := fruitarray[1:3]
fmt.Printf("length of slice %d capacity %d", len(fruitslice), cap(fruitslice)) // length of is 2 and capacity is 6
}
在上面的程序中,fruitslice
是从 fruitarray
的索引 1 和 2 创建的。 因此,fruitlice
的长度为 2
。
fruitarray
的长度是 7。fruiteslice
是从 fruitarray
的索引 1
创建的。因此, fruitslice
的容量是从 fruitarray
索引为 1
开始,也就是说从 orange
开始,该值是 6
。因此, fruitslice
的容量为 6。该[程序]输出切片的 长度为 2 容量为 6 。
切片可以重置其容量。任何超出这一点将导致程序运行时抛出错误。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
fruitarray := [...]string{"apple", "orange", "grape", "mango", "water melon", "pine apple", "chikoo"}
fruitslice := fruitarray[1:3]
fmt.Printf("length of slice %d capacity %d\n", len(fruitslice), cap(fruitslice)) // length of is 2 and capacity is 6
fruitslice = fruitslice[:cap(fruitslice)] // re-slicing furitslice till its capacity
fmt.Println("After re-slicing length is",len(fruitslice), "and capacity is",cap(fruitslice))
}
在上述程序的第 11 行中,fruitslice
的容量是重置的。以上程序输出为,
length of slice 2 capacity 6
After re-slicing length is 6 and capacity is 6
使用 make 创建一个切片
func make([]T,len,cap)[]T 通过传递类型,长度和容量来创建切片。容量是可选参数, 默认值为切片长度。make 函数创建一个数组,并返回引用该数组的切片。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
i := make([]int, 5, 5)
fmt.Println(i)
}
使用 make 创建切片时默认情况下这些值为零。上述程序的输出为 [0 0 0 0 0]
。
追加切片元素
正如我们已经知道数组的长度是固定的,它的长度不能增加。 切片是动态的,使用 append
可以将新元素追加到切片上。append 函数的定义是 func append(s[]T,x ... T)[]T
。
x … T 在函数定义中表示该函数接受参数 x 的个数是可变的。这些类型的函数被称为[可变函数]。
有一个问题可能会困扰你。如果切片由数组支持,并且数组本身的长度是固定的,那么切片如何具有动态长度。以及内部发生了什么,当新的元素被添加到切片时,会创建一个新的数组。现有数组的元素被复制到这个新数组中,并返回这个新数组的新切片引用。现在新切片的容量是旧切片的两倍。下面的程序会让你清晰理解。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
cars := []string{"Ferrari", "Honda", "Ford"}
fmt.Println("cars:", cars, "has old length", len(cars), "and capacity", cap(cars)) // capacity of cars is 3
cars = append(cars, "Toyota")
fmt.Println("cars:", cars, "has new length", len(cars), "and capacity", cap(cars)) // capacity of cars is doubled to 6
}
在上述程序中,cars
的容量最初是 3。在第 10 行,我们给 cars 添加了一个新的元素,并把 append(cars, "Toyota")
返回的切片赋值给 cars。现在 cars 的容量翻了一番,变成了 6。上述程序的输出是
cars: [Ferrari Honda Ford] has old length 3 and capacity 3
cars: [Ferrari Honda Ford Toyota] has new length 4 and capacity 6
切片类型的零值为 nil
。一个 nil
切片的长度和容量为 0。可以使用 append 函数将值追加到 nil
切片。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
var names []string //zero value of a slice is nil
if names == nil {
fmt.Println("slice is nil going to append")
names = append(names, "John", "Sebastian", "Vinay")
fmt.Println("names contents:",names)
}
}
在上面的程序 names
是 nil,我们已经添加 3 个字符串给 names
。该程序的输出是
slice is nil going to append
names contents: [John Sebastian Vinay]
也可以使用 ...
运算符将一个切片添加到另一个切片。 你可以在[可变参数函数]教程中了解有关此运算符的更多信息。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
veggies := []string{"potatoes", "tomatoes", "brinjal"}
fruits := []string{"oranges", "apples"}
food := append(veggies, fruits...)
fmt.Println("food:",food)
}
在上述程序的第 10 行,food 是通过 append(veggies, fruits…) 创建。程序的输出为 food: [potatoes tomatoes brinjal oranges apples]
。
切片的函数传递
我们可以认为,切片在内部可由一个结构体类型表示。这是它的表现形式,
type slice struct {
Length int
Capacity int
ZerothElement *byte
}
切片包含长度、容量和指向数组第零个元素的指针。当切片传递给函数时,即使它通过值传递,指针变量也将引用相同的底层数组。因此,当切片作为参数传递给函数时,函数内所做的更改也会在函数外可见。让我们写一个程序来检查这点。
package main
import (
"fmt"
)
func subtactOne(numbers []int) {
for i := range numbers {
numbers[i] -= 2
}
}
func main() {
nos := []int{8, 7, 6}
fmt.Println("slice before function call", nos)
subtactOne(nos) // function modifies the slice
fmt.Println("slice after function call", nos) // modifications are visible outside
}
上述程序的行号 17 中,调用函数将切片中的每个元素递减 2。在函数调用后打印切片时,这些更改是可见的。如果你还记得,这是不同于数组的,对于函数中一个数组的变化在函数外是不可见的。上述[程序]的输出是,
array before function call [8 7 6]
array after function call [6 5 4]
多维切片
类似于数组,切片可以有多个维度。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
pls := [][]string {
{"C", "C++"},
{"JavaScript"},
{"Go", "Rust"},
}
for _, v1 := range pls {
for _, v2 := range v1 {
fmt.Printf("%s ", v2)
}
fmt.Printf("\n")
}
}
程序的输出为,
C C++
JavaScript
Go Rust
内存优化
切片持有对底层数组的引用。只要切片在内存中,数组就不能被垃圾回收。在内存管理方面,这是需要注意的。让我们假设我们有一个非常大的数组,我们只想处理它的一小部分。然后,我们由这个数组创建一个切片,并开始处理切片。这里需要重点注意的是,在切片引用时数组仍然存在内存中。
一种解决方法是使用 [copy] 函数 func copy(dst,src[]T)int
来生成一个切片的副本。这样我们可以使用新的切片,原始数组可以被垃圾回收。
package main
import (
"fmt"
)
func countries() []string {
countries := []string{"USA", "Singapore", "Germany", "India", "Australia"}
neededCountries := countries[:len(countries)-2]
countriesCpy := make([]string, len(neededCountries))
copy(countriesCpy, neededCountries) //copies neededCountries to countriesCpy
return countriesCpy
}
func main() {
countriesNeeded := countries()
fmt.Println(countriesNeeded)
}
在上述程序的第 9 行,neededCountries := countries[:len(countries)-2
创建一个去掉尾部 2 个元素的切片 countries
,在上述程序的 11 行,将 neededCountries
复制到 countriesCpy
同时在函数的下一行返回 countriesCpy。现在 countries
数组可以被垃圾回收, 因为 neededCountries
不再被引用。
12-可变参数函数
什么是可变参数函数
可变参数函数是一种参数个数可变的函数。
语法
如果函数最后一个参数被记作 ...T
,这时函数可以接受任意个 T
类型参数作为最后一个参数。
请注意只有函数的最后一个参数才允许是可变的。
通过一些例子理解可变参数函数如何工作
你是否曾经想过 append 函数是如何将任意个参数值加入到切片中的。这样 append 函数可以接受不同数量的参数。
func append(slice []Type, elems ...Type) []Type
上面是 append 函数的定义。在定义中 elems 是可变参数。这样 append 函数可以接受可变化的参数。
让我们创建一个我们自己的可变参数函数。我们将写一段简单的程序,在输入的整数列表里查找某个整数是否存在。
package main
import (
"fmt"
)
func find(num int, nums ...int) {
fmt.Printf("type of nums is %T\n", nums)
found := false
for i, v := range nums {
if v == num {
fmt.Println(num, "found at index", i, "in", nums)
found = true
}
}
if !found {
fmt.Println(num, "not found in ", nums)
}
fmt.Printf("\n")
}
func main() {
find(89, 89, 90, 95)
find(45, 56, 67, 45, 90, 109)
find(78, 38, 56, 98)
find(87)
}
在上面程序中 func find(num int, nums ...int)
中的 nums
可接受任意数量的参数。在 find 函数中,参数 nums
相当于一个整型切片。
可变参数函数的工作原理是把可变参数转换为一个新的切片。以上面程序中的第 22 行为例,find 函数中的可变参数是 89,90,95 。 find 函数接受一个 int 类型的可变参数。因此这三个参数被编译器转换为一个 int 类型切片 int []int{89, 90, 95} 然后被传入 find函数。
在第 10 行, for
循环遍历 nums
切片,如果 num
在切片中,则打印 num
的位置。如果 num
不在切片中,则打印提示未找到该数字。
上面代码的输出值如下,
type of nums is []int
89 found at index 0 in [89 90 95]
type of nums is []int
45 found at index 2 in [56 67 45 90 109]
type of nums is []int
78 not found in [38 56 98]
type of nums is []int
87 not found in []
在上面程序的第 25 行,find 函数仅有一个参数。我们没有给可变参数 nums ...int
传入任何参数。这也是合法的,在这种情况下 nums
是一个长度和容量为 0 的 nil
切片。
给可变参数函数传入切片
下面例子中,我们给可变参数函数传入一个切片,看看会发生什么。
package main
import (
"fmt"
)
func find(num int, nums ...int) {
fmt.Printf("type of nums is %T\n", nums)
found := false
for i, v := range nums {
if v == num {
fmt.Println(num, "found at index", i, "in", nums)
found = true
}
}
if !found {
fmt.Println(num, "not found in ", nums)
}
fmt.Printf("\n")
}
func main() {
nums := []int{89, 90, 95}
find(89, nums)
}
在第 23 行中,我们将一个切片传给一个可变参数函数。
这种情况下无法通过编译,编译器报出错误 main.go:23: cannot use nums (type []int) as type int in argument to find
。
为什么无法工作呢?原因很直接,find
函数的说明如下,
func find(num int, nums ...int)
由可变参数函数的定义可知,nums ...int
意味它可以接受 int
类型的可变参数。
在上面程序的第 23 行,nums
作为可变参数传入 find
函数。前面我们知道,这些可变参数参数会被转换为 int
类型切片然后在传入 find
函数中。但是在这里 nums
已经是一个 int 类型切片,编译器试图在 nums
基础上再创建一个切片,像下面这样
find(89, []int{nums})
这里之所以会失败是因为 nums
是一个 []int
类型 而不是 int
类型。
那么有没有办法给可变参数函数传入切片参数呢?答案是肯定的。
有一个可以直接将切片传入可变参数函数的语法糖,你可以在在切片后加上 … 后缀。如果这样做,切片将直接传入函数,不再创建新的切片
在上面的程序中,如果你将第 23 行的 find(89, nums)
替换为 find(89, nums...)
,程序将成功编译并有如下输出
type of nums is []int
89 found at index 0 in [89 90 95]
下面是完整的程序供您参考。
package main
import (
"fmt"
)
func find(num int, nums ...int) {
fmt.Printf("type of nums is %T\n", nums)
found := false
for i, v := range nums {
if v == num {
fmt.Println(num, "found at index", i, "in", nums)
found = true
}
}
if !found {
fmt.Println(num, "not found in ", nums)
}
fmt.Printf("\n")
}
func main() {
nums := []int{89, 90, 95}
find(89, nums...)
}
不直观的错误
当你修改可变参数函数中的切片时,请确保你知道你正在做什么。
下面让我们来看一个简单的例子。
package main
import (
"fmt"
)
func change(s ...string) {
s[0] = "Go"
}
func main() {
welcome := []string{"hello", "world"}
change(welcome...)
fmt.Println(welcome)
}
你认为这段代码将输出什么呢?如果你认为它输出 [Go world]
。恭喜你!你已经理解了可变参数函数和切片。如果你猜错了,那也不要紧,让我来解释下为什么会有这样的输出。
在第 13 行,我们使用了语法糖 ...
并且将切片作为可变参数传入 change
函数。
正如前面我们所讨论的,如果使用了 ...
,welcome
切片本身会作为参数直接传入,不需要再创建一个新的切片。这样参数 welcome
将作为参数传入 change
函数
在 change
函数中,切片的第一个元素被替换成 Go
,这样程序产生了下面的输出值
[Go world]
这里还有一个例子来理解可变参数函数。
package main
import (
"fmt"
)
func change(s ...string) {
s[0] = "Go"
s = append(s, "playground")
fmt.Println(s)
}
func main() {
welcome := []string{"hello", "world"}
change(welcome...)
fmt.Println(welcome)
}
13-Maps
什么是 map ?
map 是在 Go 中将值(value)与键(key)关联的内置类型。通过相应的键可以获取到值。
如何创建 map ?
通过向 make
函数传入键和值的类型,可以创建 map。make(map[type of key]type of value)
是创建 map 的语法。
personSalary := make(map[string]int)
上面的代码创建了一个名为 personSalary
的 map,其中键是 string 类型,而值是 int 类型。
map 的零值是 nil
。如果你想添加元素到 nil map 中,会触发运行时 panic。因此 map 必须使用 make
函数初始化。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
var personSalary map[string]int
if personSalary == nil {
fmt.Println("map is nil. Going to make one.")
personSalary = make(map[string]int)
}
}
上面的程序中,personSalary 是 nil,因此需要使用 make 方法初始化,程序将输出 map is nil. Going to make one.
。
给 map 添加元素
给 map 添加新元素的语法和数组相同。下面的程序给 personSalary
map 添加了几个新元素。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
personSalary := make(map[string]int)
personSalary["steve"] = 12000
personSalary["jamie"] = 15000
personSalary["mike"] = 9000
fmt.Println("personSalary map contents:", personSalary)
}
上面的程序输出:personSalary map contents: map[steve:12000 jamie:15000 mike:9000]
你也可以在声明的时候初始化 map。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
personSalary := map[string]int {
"steve": 12000,
"jamie": 15000,
}
personSalary["mike"] = 9000
fmt.Println("personSalary map contents:", personSalary)
}
上面的程序声明了 personSalary,并在声明的同时添加两个元素。之后又添加了键 mike
。程序输出:
personSalary map contents: map[steve:12000 jamie:15000 mike:9000]
键不一定只能是 string 类型。所有可比较的类型,如 boolean,interger,float,complex,string 等,都可以作为键。关于可比较的类型,如果你想了解更多,请访问 http://golang.org/ref/spec#Comparison_operators。
获取 map 中的元素
目前我们已经给 map 添加了几个元素,现在学习下如何获取它们。获取 map 元素的语法是 map[key]
。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
personSalary := map[string]int{
"steve": 12000,
"jamie": 15000,
}
personSalary["mike"] = 9000
employee := "jamie"
fmt.Println("Salary of", employee, "is", personSalary[employee])
}
上面的程序很简单。获取并打印员工 jamie
的薪资。程序输出 Salary of jamie is 15000
。
如果获取一个不存在的元素,会发生什么呢?map 会返回该元素类型的零值。在 personSalary
这个 map 里,如果我们获取一个不存在的元素,会返回 int
类型的零值 0
。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
personSalary := map[string]int{
"steve": 12000,
"jamie": 15000,
}
personSalary["mike"] = 9000
employee := "jamie"
fmt.Println("Salary of", employee, "is", personSalary[employee])
fmt.Println("Salary of joe is", personSalary["joe"])
}
上面程序输出:
Salary of jamie is 15000
Salary of joe is 0
上面程序返回 joe
的薪资是 0。personSalary
中不包含 joe
的情况下我们不会获取到任何运行时错误。
如果我们想知道 map 中到底是不是存在这个 key
,该怎么做:
value, ok := map[key]
上面就是获取 map 中某个 key 是否存在的语法。如果 ok
是 true,表示 key 存在,key 对应的值就是 value
,反之表示 key 不存在。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
personSalary := map[string]int{
"steve": 12000,
"jamie": 15000,
}
personSalary["mike"] = 9000
newEmp := "joe"
value, ok := personSalary[newEmp]
if ok == true {
fmt.Println("Salary of", newEmp, "is", value)
} else {
fmt.Println(newEmp,"not found")
}
}
上面的程序中,第 15 行,joe
不存在,所以 ok
是 false。程序将输出:
joe not found
遍历 map 中所有的元素需要用 for range
循环。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
personSalary := map[string]int{
"steve": 12000,
"jamie": 15000,
}
personSalary["mike"] = 9000
fmt.Println("All items of a map")
for key, value := range personSalary {
fmt.Printf("personSalary[%s] = %d\n", key, value)
}
}
上面程序输出:
All items of a map
personSalary[mike] = 9000
personSalary[steve] = 12000
personSalary[jamie] = 15000
有一点很重要,当使用 for range 遍历 map 时,不保证每次执行程序获取的元素顺序相同。
删除 map 中的元素
删除 map
中 key
的语法是 [delete(map, key)]。这个函数没有返回值。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
personSalary := map[string]int{
"steve": 12000,
"jamie": 15000,
}
personSalary["mike"] = 9000
fmt.Println("map before deletion", personSalary)
delete(personSalary, "steve")
fmt.Println("map after deletion", personSalary)
}
上述程序删除了键 “steve”,输出:
map before deletion map[steve:12000 jamie:15000 mike:9000]
map after deletion map[mike:9000 jamie:15000]
获取 map 的长度
获取 map 的长度使用 [len]函数。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
personSalary := map[string]int{
"steve": 12000,
"jamie": 15000,
}
personSalary["mike"] = 9000
fmt.Println("length is", len(personSalary))
}
上述程序中的 len(personSalary) 函数获取了 map 的长度。程序输出 length is 3
。
Map 是引用类型
和 [slices]类似,map 也是引用类型。当 map 被赋值为一个新变量的时候,它们指向同一个内部数据结构。因此,改变其中一个变量,就会影响到另一变量。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
personSalary := map[string]int{
"steve": 12000,
"jamie": 15000,
}
personSalary["mike"] = 9000
fmt.Println("Original person salary", personSalary)
newPersonSalary := personSalary
newPersonSalary["mike"] = 18000
fmt.Println("Person salary changed", personSalary)
}
上面程序中的第 14 行,personSalary
被赋值给 newPersonSalary
。下一行 ,newPersonSalary
中 mike
的薪资变成了 18000
。personSalary
中 Mike
的薪资也会变成 18000
。程序输出:
Original person salary map[steve:12000 jamie:15000 mike:9000]
Person salary changed map[steve:12000 jamie:15000 mike:18000]
当 map 作为函数参数传递时也会发生同样的情况。函数中对 map 的任何修改,对于外部的调用都是可见的。
Map 的相等性
map 之间不能使用 ==
操作符判断,==
只能用来检查 map 是否为 nil
。
package main
func main() {
map1 := map[string]int{
"one": 1,
"two": 2,
}
map2 := map1
if map1 == map2 {
}
}
上面程序抛出编译错误 invalid operation: map1 == map2 (map can only be compared to nil)。
判断两个 map 是否相等的方法是遍历比较两个 map 中的每个元素。我建议你写一段这样的程序实现这个功能
14-字符串
什么是字符串?
Go 语言中的字符串是一个字节切片。把内容放在双引号””之间,我们可以创建一个字符串。让我们来看一个创建并打印字符串的简单示例。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
name := "Hello World"
fmt.Println(name)
}
上面的程序将会输出 Hello World
。
Go 中的字符串是兼容 Unicode 编码的,并且使用 UTF-8 进行编码。
单独获取字符串的每一个字节
由于字符串是一个字节切片,所以我们可以获取字符串的每一个字节。
package main
import (
"fmt"
)
func printBytes(s string) {
for i:= 0; i < len(s); i++ {
fmt.Printf("%x ", s[i])
}
}
func main() {
name := "Hello World"
printBytes(name)
}
上面程序的第 8 行,len(s) 返回字符串中字节的数量,然后我们用了一个 for 循环以 16 进制的形式打印这些字节。%x
格式限定符用于指定 16 进制编码。上面的程序输出 48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64
。这些打印出来的字符是 “Hello World” 以 [Unicode UTF-8 编码]的结果。为了更好的理解 go 中的字符串,需要对 Unicode 和 UTF-8 有基础的理解。我推荐阅读一下 https://naveenr.net/unicode-character-set-and-utf-8-utf-16-utf-32-encoding/ 来理解一下什么是 Unicode 和 UTF-8。
让我们稍微修改一下上面的程序,让它打印字符串的每一个字符。
package main
import (
"fmt"
)
func printBytes(s string) {
for i:= 0; i < len(s); i++ {
fmt.Printf("%x ", s[i])
}
}
func printChars(s string) {
for i:= 0; i < len(s); i++ {
fmt.Printf("%c ",s[i])
}
}
func main() {
name := "Hello World"
printBytes(name)
fmt.Printf("\n")
printChars(name)
}
在 printChars
方法(第 16 行中)中,%c
格式限定符用于打印字符串的字符。这个程序输出结果是:
48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64
H e l l o W o r l d
上面的程序获取字符串的每一个字符,虽然看起来是合法的,但却有一个严重的 bug。让我拆解这个代码来看看我们做错了什么。
package main
import (
"fmt"
)
func printBytes(s string) {
for i:= 0; i < len(s); i++ {
fmt.Printf("%x ", s[i])
}
}
func printChars(s string) {
for i:= 0; i < len(s); i++ {
fmt.Printf("%c ",s[i])
}
}
func main() {
name := "Hello World"
printBytes(name)
fmt.Printf("\n")
printChars(name)
fmt.Printf("\n")
name = "Señor"
printBytes(name)
fmt.Printf("\n")
printChars(name)
}
上面代码输出的结果是:
48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64
H e l l o W o r l d
53 65 c3 b1 6f 72
S e à ± o r
在上面程序的第 28 行,我们尝试输出 Señor 的字符,但却输出了错误的 S e à ± o r。 为什么程序分割 Hello World
时表现完美,但分割 Señor
就出现了错误呢?这是因为 ñ
的 Unicode 代码点(Code Point)是 U+00F1
。它的 [UTF-8 编码]占用了 c3 和 b1 两个字节。它的 UTF-8 编码占用了两个字节 c3 和 b1。而我们打印字符时,却假定每个字符的编码只会占用一个字节,这是错误的。在 UTF-8 编码中,一个代码点可能会占用超过一个字节的空间。那么我们该怎么办呢?rune 能帮我们解决这个难题。
rune
rune 是 Go 语言的内建类型,它也是 int32 的别称。在 Go 语言中,rune 表示一个代码点。代码点无论占用多少个字节,都可以用一个 rune 来表示。让我们修改一下上面的程序,用 rune 来打印字符。
package main
import (
"fmt"
)
func printBytes(s string) {
for i:= 0; i < len(s); i++ {
fmt.Printf("%x ", s[i])
}
}
func printChars(s string) {
runes := []rune(s)
for i:= 0; i < len(runes); i++ {
fmt.Printf("%c ",runes[i])
}
}
func main() {
name := "Hello World"
printBytes(name)
fmt.Printf("\n")
printChars(name)
fmt.Printf("\n\n")
name = "Señor"
printBytes(name)
fmt.Printf("\n")
printChars(name)
}
在上面代码的第 14 行,字符串被转化为一个 rune 切片。然后我们循环打印字符。程序的输出结果是
48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64
H e l l o W o r l d
53 65 c3 b1 6f 72
S e ñ o r
上面的输出结果非常完美,就是我们想要的结果:)。
字符串的 for range 循环
上面的程序是一种遍历字符串的好方法,但是 Go 给我们提供了一种更简单的方法来做到这一点:使用 for range 循环。
package main
import (
"fmt"
)
func printCharsAndBytes(s string) {
for index, rune := range s {
fmt.Printf("%c starts at byte %d\n", rune, index)
}
}
func main() {
name := "Señor"
printCharsAndBytes(name)
}
在上面程序中的第8行,使用 for range
循环遍历了字符串。循环返回的是是当前 rune 的字节位置。程序的输出结果为:
S starts at byte 0
e starts at byte 1
ñ starts at byte 2
o starts at byte 4
r starts at byte 5
从上面的输出中可以清晰的看到 ñ
占了两个字节:)。
用字节切片构造字符串
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
byteSlice := []byte{0x43, 0x61, 0x66, 0xC3, 0xA9}
str := string(byteSlice)
fmt.Println(str)
}
上面的程序中 byteSlice
包含字符串 Café
用 UTF-8 编码后的 16 进制字节。程序输出结果是 Café
。
如果我们把 16 进制换成对应的 10 进制值会怎么样呢?上面的程序还能工作吗?让我们来试一试:
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
byteSlice := []byte{67, 97, 102, 195, 169}//decimal equivalent of {'\x43', '\x61', '\x66', '\xC3', '\xA9'}
str := string(byteSlice)
fmt.Println(str)
}
上面程序的输出结果也是Café
用 rune 切片构造字符串
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
runeSlice := []rune{0x0053, 0x0065, 0x00f1, 0x006f, 0x0072}
str := string(runeSlice)
fmt.Println(str)
}
在上面的程序中 runeSlice
包含字符串 Señor
的 16 进制的 Unicode 代码点。这个程序将会输出Señor
。
字符串的长度
[utf8 package] 包中的 func RuneCountInString(s string) (n int)
方法用来获取字符串的长度。这个方法传入一个字符串参数然后返回字符串中的 rune 的数量。
package main
import (
"fmt"
"unicode/utf8"
)
func length(s string) {
fmt.Printf("length of %s is %d\n", s, utf8.RuneCountInString(s))
}
func main() {
word1 := "Señor"
length(word1)
word2 := "Pets"
length(word2)
}
上面程序的输出结果是:
length of Señor is 5
length of Pets is 4
字符串是不可变的
Go 中的字符串是不可变的。一旦一个字符串被创建,那么它将无法被修改。
package main
import (
"fmt"
)
func mutate(s string)string {
s[0] = 'a'//any valid unicode character within single quote is a rune
return s
}
func main() {
h := "hello"
fmt.Println(mutate(h))
}
在上面程序中的第 8 行,我们试图把这个字符串中的第一个字符修改为 ‘a’。由于字符串是不可变的,因此这个操作是非法的。所以程序抛出了一个错误 main.go:8: cannot assign to s[0]。
为了修改字符串,可以把字符串转化为一个 rune 切片。然后这个切片可以进行任何想要的改变,然后再转化为一个字符串。
package main
import (
"fmt"
)
func mutate(s []rune) string {
s[0] = 'a'
return string(s)
}
func main() {
h := "hello"
fmt.Println(mutate([]rune(h)))
}
在上面程序的第 7 行,mutate
函数接收一个 rune 切片参数,它将切片的第一个元素修改为 'a'
,然后将 rune 切片转化为字符串,并返回该字符串。程序的第 13 行调用了该函数。我们把 h
转化为一个 rune 切片,并传递给了 mutate
。这个程序输出 aello
。
15-指针
什么是指针?
指针是一种存储变量内存地址(Memory Address)的变量。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cbOIbtYb-1647421138459)(/Users/liuqingzheng/Desktop/go%E7%B3%BB%E5%88%97%E6%95%99%E7%A8%8B/image-20190209154549871.png)]
如上图所示,变量 b
的值为 156
,而 b
的内存地址为 0x1040a124
。变量 a
存储了 b
的地址。我们就称 a
指向了 b
。
指针的声明
指针变量的类型为 *T,该指针指向一个 T 类型的变量。
接下来我们写点代码。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
b := 255
var a *int = &b
fmt.Printf("Type of a is %T\n", a)
fmt.Println("address of b is", a)
}
& 操作符用于获取变量的地址。上面程序的第 9 行我们把 b
的地址赋值给 *int 类型的 a
。我们称 a
指向了 b
。当我们打印 a
的值时,会打印出 b
的地址。程序将输出:
Type of a is *int
address of b is 0x1040a124
由于 b 可能处于内存的任何位置,你应该会得到一个不同的地址。
指针的零值(Zero Value)
指针的零值是 nil
。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
a := 25
var b *int
if b == nil {
fmt.Println("b is", b)
b = &a
fmt.Println("b after initialization is", b)
}
}
上面的程序中,b
初始化为 nil
,接着将 a
的地址赋值给 b
。程序会输出:
b is <nil>
b after initialisation is 0x1040a124
指针的解引用
指针的解引用可以获取指针所指向的变量的值。将 a
解引用的语法是 *a
。
通过下面的代码,可以看到如何使用解引用。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
b := 255
a := &b
fmt.Println("address of b is", a)
fmt.Println("value of b is", *a)
}
在上面程序的第 10 行,我们将 a
解引用,并打印了它的值。不出所料,我们会打印出 b
的值。程序会输出:
address of b is 0x1040a124
value of b is 255
我们再编写一个程序,用指针来修改 b 的值。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
b := 255
a := &b
fmt.Println("address of b is", a)
fmt.Println("value of b is", *a)
*a++
fmt.Println("new value of b is", b)
}
在上面程序的第 12 行中,我们把 a
指向的值加 1,由于 a
指向了 b
,因此 b
的值也发生了同样的改变。于是 b
的值变为 256。程序会输出:
address of b is 0x1040a124
value of b is 255
new value of b is 256
向函数传递指针参数
package main
import (
"fmt"
)
func change(val *int) {
*val = 55
}
func main() {
a := 58
fmt.Println("value of a before function call is",a)
b := &a
change(b)
fmt.Println("value of a after function call is", a)
}
在上面程序中的第 14 行,我们向函数 change
传递了指针变量 b
,而 b
存储了 a
的地址。程序的第 8 行在 change
函数内使用解引用,修改了 a 的值。该程序会输出:
value of a before function call is 58
value of a after function call is 55
不要向函数传递数组的指针,而应该使用切片
假如我们想要在函数内修改一个数组,并希望调用函数的地方也能得到修改后的数组,一种解决方案是把一个指向数组的指针传递给这个函数。
package main
import (
"fmt"
)
func modify(arr *[3]int) {
(*arr)[0] = 90
}
func main() {
a := [3]int{89, 90, 91}
modify(&a)
fmt.Println(a)
}
在上面程序的第 13 行中,我们将数组的地址传递给了 modify
函数。在第 8 行,我们在 modify
函数里把 arr
解引用,并将 90
赋值给这个数组的第一个元素。程序会输出 [90 90 91]
。
a[x] 是 (*a)[x] 的简写形式,因此上面代码中的 (*arr)[0] 可以替换为 arr[0]。下面我们用简写形式重写以上代码。
package main
import (
"fmt"
)
func modify(arr *[3]int) {
arr[0] = 90
}
func main() {
a := [3]int{89, 90, 91}
modify(&a)
fmt.Println(a)
}
该程序也会输出 [90 90 91]
。
这种方式向函数传递一个数组指针参数,并在函数内修改数组。尽管它是有效的,但却不是 Go 语言惯用的实现方式。我们最好使用切片来处理。
接下来我们用[切片]来重写之前的代码。
package main
import (
"fmt"
)
func modify(sls []int) {
sls[0] = 90
}
func main() {
a := [3]int{89, 90, 91}
modify(a[:])
fmt.Println(a)
}
在上面程序的第 13 行,我们将一个切片传递给了 modify
函数。在 modify
函数中,我们把切片的第一个元素修改为 90
。程序也会输出 [90 90 91]
。所以别再传递数组指针了,而是使用切片吧。上面的代码更加简洁,也更符合 Go 语言的习惯。
Go 不支持指针运算
Go 并不支持其他语言(例如 C)中的指针运算。
package main
func main() {
b := [...]int{109, 110, 111}
p := &b
p++
}
上面的程序会抛出编译错误:main.go:6: invalid operation: p++ (non-numeric type *[3]int)。
16-结构体
什么是结构体?
结构体是用户定义的类型,表示若干个字段(Field)的集合。有时应该把数据整合在一起,而不是让这些数据没有联系。这种情况下可以使用结构体。
例如,一个职员有 firstName
、lastName
和 age
三个属性,而把这些属性组合在一个结构体 employee
中就很合理。
结构体的声明
type Employee struct {
firstName string
lastName string
age int
}
在上面的代码片段里,声明了一个结构体类型 Employee
,它有 firstName
、lastName
和 age
三个字段。通过把相同类型的字段声明在同一行,结构体可以变得更加紧凑。在上面的结构体中,firstName
和 lastName
属于相同的 string
类型,于是这个结构体可以重写为:
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
上面的结构体 Employee
称为 命名的结构体(Named Structure)。我们创建了名为 Employee
的新类型,而它可以用于创建 Employee
类型的结构体变量。
声明结构体时也可以不用声明一个新类型,这样的结构体类型称为 匿名结构体(Anonymous Structure)。
var employee struct {
firstName, lastName string
age int
}
上述代码片段创建一个匿名结构体 employee
。
创建命名的结构体
通过下面代码,我们定义了一个命名的结构体 Employee。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
//creating structure using field names
emp1 := Employee{
firstName: "Sam",
age: 25,
salary: 500,
lastName: "Anderson",
}
//creating structure without using field names
emp2 := Employee{"Thomas", "Paul", 29, 800}
fmt.Println("Employee 1", emp1)
fmt.Println("Employee 2", emp2)
}
在上述程序的第 7 行,我们创建了一个命名的结构体 Employee
。而在第 15 行,通过指定每个字段名的值,我们定义了结构体变量 emp1
。字段名的顺序不一定要与声明结构体类型时的顺序相同。在这里,我们改变了 lastName
的位置,将其移到了末尾。这样做也不会有任何的问题。
在上面程序的第 23 行,定义 emp2
时我们省略了字段名。在这种情况下,就需要保证字段名的顺序与声明结构体时的顺序相同。
该程序将输出:
Employee 1 {Sam Anderson 25 500}
Employee 2 {Thomas Paul 29 800}
创建匿名结构体
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
emp3 := struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}{
firstName: "Andreah",
lastName: "Nikola",
age: 31,
salary: 5000,
}
fmt.Println("Employee 3", emp3)
}
在上述程序的第 3 行,我们定义了一个匿名结构体变量 emp3
。上面我们已经提到,之所以称这种结构体是匿名的,是因为它只是创建一个新的结构体变量 em3
,而没有定义任何结构体类型。
该程序会输出:
Employee 3 {Andreah Nikola 31 5000}
结构体的零值(Zero Value)
当定义好的结构体并没有被显式地初始化时,该结构体的字段将默认赋为零值。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
var emp4 Employee //zero valued structure
fmt.Println("Employee 4", emp4)
}
该程序定义了 emp4
,却没有初始化任何值。因此 firstName
和 lastName
赋值为 string 的零值(""
)。而 age
和 salary
赋值为 int 的零值(0)。该程序会输出:
Employee 4 { 0 0}
当然还可以为某些字段指定初始值,而忽略其他字段。这样,忽略的字段名会赋值为零值。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
emp5 := Employee{
firstName: "John",
lastName: "Paul",
}
fmt.Println("Employee 5", emp5)
}
在上面程序中的第 14 行和第 15 行,我们初始化了 firstName
和 lastName
,而 age
和 salary
没有进行初始化。因此 age
和 salary
赋值为零值。该程序会输出:
Employee 5 {John Paul 0 0}
访问结构体的字段
点号操作符 .
用于访问结构体的字段。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
emp6 := Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
fmt.Println("First Name:", emp6.firstName)
fmt.Println("Last Name:", emp6.lastName)
fmt.Println("Age:", emp6.age)
fmt.Printf("Salary: $%d", emp6.salary)
}
上面程序中的 emp6.firstName 访问了结构体 emp6
的字段 firstName
。该程序输出:
First Name: Sam
Last Name: Anderson
Age: 55
Salary: $6000
还可以创建零值的 struct
,以后再给各个字段赋值。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
var emp7 Employee
emp7.firstName = "Jack"
emp7.lastName = "Adams"
fmt.Println("Employee 7:", emp7)
}
在上面程序中,我们定义了 emp7
,接着给 firstName
和 lastName
赋值。该程序会输出:
Employee 7: {Jack Adams 0 0}
结构体的指针
还可以创建指向结构体的指针。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
emp8 := &Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
fmt.Println("First Name:", (*emp8).firstName)
fmt.Println("Age:", (*emp8).age)
}
在上面程序中,emp8 是一个指向结构体 Employee
的指针。(*emp8).firstName
表示访问结构体 emp8
的 firstName
字段。该程序会输出:
First Name: Sam
Age: 55
*Go 语言允许我们在访问 firstName 字段时,可以使用 emp8.firstName 来代替显式的解引用 (emp8).firstName。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
emp8 := &Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
fmt.Println("First Name:", emp8.firstName)
fmt.Println("Age:", emp8.age)
}
在上面的程序中,我们使用 emp8.firstName
来访问 firstName
字段,该程序会输出:
First Name: Sam
Age: 55
匿名字段
当我们创建结构体时,字段可以只有类型,而没有字段名。这样的字段称为匿名字段(Anonymous Field)。
以下代码创建一个 Person
结构体,它含有两个匿名字段 string
和 int
。
type Person struct {
string
int
}
我们接下来使用匿名字段来编写一个程序。
package main
import (
"fmt"
)
type Person struct {
string
int
}
func main() {
p := Person{"Naveen", 50}
fmt.Println(p)
}
在上面的程序中,结构体 Person
有两个匿名字段。p := Person{"Naveen", 50}
定义了一个 Person
类型的变量。该程序输出 {Naveen 50}
。
虽然匿名字段没有名称,但其实匿名字段的名称就默认为它的类型。比如在上面的 Person
结构体里,虽说字段是匿名的,但 Go 默认这些字段名是它们各自的类型。所以 Person
结构体有两个名为 string
和 int
的字段。
package main
import (
"fmt"
)
type Person struct {
string
int
}
func main() {
var p1 Person
p1.string = "naveen"
p1.int = 50
fmt.Println(p1)
}
在上面程序的第 14 行和第 15 行,我们访问了 Person
结构体的匿名字段,我们把字段类型作为字段名,分别为 “string” 和 “int”。上面程序的输出如下:
{naveen 50}
嵌套结构体(Nested Structs)
结构体的字段有可能也是一个结构体。这样的结构体称为嵌套结构体。
package main
import (
"fmt"
)
type Address struct {
city, state string
}
type Person struct {
name string
age int
address Address
}
func main() {
var p Person
p.name = "Naveen"
p.age = 50
p.address = Address {
city: "Chicago",
state: "Illinois",
}
fmt.Println("Name:", p.name)
fmt.Println("Age:",p.age)
fmt.Println("City:",p.address.city)
fmt.Println("State:",p.address.state)
}
上面的结构体 Person
有一个字段 address
,而 address
也是结构体。该程序输出:
Name: Naveen
Age: 50
City: Chicago
State: Illinois
提升字段(Promoted Fields)
如果是结构体中有匿名的结构体类型字段,则该匿名结构体里的字段就称为提升字段。这是因为提升字段就像是属于外部结构体一样,可以用外部结构体直接访问。我知道这种定义很复杂,所以我们直接研究下代码来理解吧。
type Address struct {
city, state string
}
type Person struct {
name string
age int
Address
}
在上面的代码片段中,Person
结构体有一个匿名字段 Address
,而 Address
是一个结构体。现在结构体 Address
有 city
和 state
两个字段,访问这两个字段就像在 Person
里直接声明的一样,因此我们称之为提升字段。
package main
import (
"fmt"
)
type Address struct {
city, state string
}
type Person struct {
name string
age int
Address
}
func main() {
var p Person
p.name = "Naveen"
p.age = 50
p.Address = Address{
city: "Chicago",
state: "Illinois",
}
fmt.Println("Name:", p.name)
fmt.Println("Age:", p.age)
fmt.Println("City:", p.city) //city is promoted field
fmt.Println("State:", p.state) //state is promoted field
}
在上面代码中的第 26 行和第 27 行,我们使用了语法 p.city
和 p.state
,访问提升字段 city
和 state
就像它们是在结构体 p
中声明的一样。该程序会输出:
Name: Naveen
Age: 50
City: Chicago
State: Illinois
导出结构体和字段
如果结构体名称以大写字母开头,则它是其他包可以访问的导出类型(Exported Type)。同样,如果结构体里的字段首字母大写,它也能被其他包访问到。
让我们使用自定义包,编写一个程序来更好地去理解它。
在你的 Go 工作区的 src
目录中,创建一个名为 structs
的文件夹。另外在 structs
中再创建一个目录 computer
。
在 computer
目录中,在名为 spec.go
的文件中保存下面的程序。
package computer
type Spec struct { //exported struct
Maker string //exported field
model string //unexported field
Price int //exported field
}
上面的代码片段中,创建了一个 computer
包,里面有一个导出结构体类型 Spec
。Spec
有两个导出字段 Maker
和 Price
,和一个未导出的字段 model
。接下来我们会在 main 包中导入这个包,并使用 Spec
结构体。
package main
import "structs/computer"
import "fmt"
func main() {
var spec computer.Spec
spec.Maker = "apple"
spec.Price = 50000
fmt.Println("Spec:", spec)
}
包结构如下所示:
src
structs
computer
spec.go
main.go
在上述程序的第 3 行,我们导入了 computer
包。在第 8 行和第 9 行,我们访问了结构体 Spec
的两个导出字段 Maker
和 Price
。执行命令 go install structs
和 workspacepath/bin/structs
,运行该程序。
如果我们试图访问未导出的字段 model
,编译器会报错。将 main.go
的内容替换为下面的代码。
package main
import "structs/computer"
import "fmt"
func main() {
var spec computer.Spec
spec.Maker = "apple"
spec.Price = 50000
spec.model = "Mac Mini"
fmt.Println("Spec:", spec)
}
在上面程序的第 10 行,我们试图访问未导出的字段 model
。如果运行这个程序,编译器会产生错误:spec.model undefined (cannot refer to unexported field or method model)。
结构体相等性(Structs Equality)
结构体是值类型。如果它的每一个字段都是可比较的,则该结构体也是可比较的。如果两个结构体变量的对应字段相等,则这两个变量也是相等的。
package main
import (
"fmt"
)
type name struct {
firstName string
lastName string
}
func main() {
name1 := name{"Steve", "Jobs"}
name2 := name{"Steve", "Jobs"}
if name1 == name2 {
fmt.Println("name1 and name2 are equal")
} else {
fmt.Println("name1 and name2 are not equal")
}
name3 := name{firstName:"Steve", lastName:"Jobs"}
name4 := name{}
name4.firstName = "Steve"
if name3 == name4 {
fmt.Println("name3 and name4 are equal")
} else {
fmt.Println("name3 and name4 are not equal")
}
}
在上面的代码中,结构体类型 name
包含两个 string
类型。由于字符串是可比较的,因此可以比较两个 name
类型的结构体变量。
上面代码中 name1
和 name2
相等,而 name3
和 name4
不相等。该程序会输出:
name1 and name2 are equal
name3 and name4 are not equal
如果结构体包含不可比较的字段,则结构体变量也不可比较。
package main
import (
"fmt"
)
type image struct {
data map[int]int
}
func main() {
image1 := image{data: map[int]int{
0: 155,
}}
image2 := image{data: map[int]int{
0: 155,
}}
if image1 == image2 {
fmt.Println("image1 and image2 are equal")
}
}
在上面代码中,结构体类型 image
包含一个 map
类型的字段。由于 map
类型是不可比较的,因此 image1
和 image2
也不可比较。如果运行该程序,编译器会报错:main.go:18: invalid operation: image1 == image2 (struct containing map[int]int cannot be compared)。
17-方法
什么是方法?
方法其实就是一个函数,在 func
这个关键字和方法名中间加入了一个特殊的接收器类型。接收器可以是结构体类型或者是非结构体类型。接收器是可以在方法的内部访问的。
下面就是创建一个方法的语法。
func (t Type) methodName(parameter list) {
}
上面的代码片段创建了一个接收器类型为 Type
的方法 methodName
。
方法示例
让我们来编写一个简单的小程序,它会在结构体类型上创建一个方法并调用它。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
name string
salary int
currency string
}
/*
displaySalary() 方法将 Employee 做为接收器类型
*/
func (e Employee) displaySalary() {
fmt.Printf("Salary of %s is %s%d", e.name, e.currency, e.salary)
}
func main() {
emp1 := Employee {
name: "Sam Adolf",
salary: 5000,
currency: "$",
}
emp1.displaySalary() // 调用 Employee 类型的 displaySalary() 方法
}
在上面程序的第 16 行,我们在 Employee
结构体类型上创建了一个 displaySalary
方法。displaySalary()方法在方法的内部访问了接收器 e Employee
。在第 17 行,我们使用接收器 e
,并打印 employee 的 name、currency 和 salary 这 3 个字段。
在第 26 行,我们调用了方法 emp1.displaySalary()
。
程序输出:Salary of Sam Adolf is $5000
。
为什么我们已经有函数了还需要方法呢?
上面的程序已经被重写为只使用函数,没有方法。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
name string
salary int
currency string
}
/*
displaySalary()方法被转化为一个函数,把 Employee 当做参数传入。
*/
func displaySalary(e Employee) {
fmt.Printf("Salary of %s is %s%d", e.name, e.currency, e.salary)
}
func main() {
emp1 := Employee{
name: "Sam Adolf",
salary: 5000,
currency: "$",
}
displaySalary(emp1)
}
在上面的程序中,displaySalary
方法被转化为一个函数,Employee
结构体被当做参数传递给它。这个程序也产生完全相同的输出:Salary of Sam Adolf is $5000
。
既然我们可以使用函数写出相同的程序,那么为什么我们需要方法?这有着几个原因,让我们一个个的看看。
Go 不是纯粹的面向对象编程语言
,而且Go不支持类。因此,基于类型的方法是一种实现和类相似行为的途径。- 相同的名字的方法可以定义在不同的类型上,而相同名字的函数是不被允许的。假设我们有一个
Square
和Circle
结构体。可以在Square
和Circle
上分别定义一个Area
方法。见下面的程序。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
type Rectangle struct {
length int
width int
}
type Circle struct {
radius float64
}
func (r Rectangle) Area() int {
return r.length * r.width
}
func (c Circle) Area() float64 {
return math.Pi * c.radius * c.radius
}
func main() {
r := Rectangle{
length: 10,
width: 5,
}
fmt.Printf("Area of rectangle %d\n", r.Area())
c := Circle{
radius: 12,
}
fmt.Printf("Area of circle %f", c.Area())
}
该程序输出:
Area of rectangle 50
Area of circle 452.389342
上面方法的属性被使用在接口中。我们将在接下来的教程中讨论这个问题。
指针接收器与值接收器
到目前为止,我们只看到了使用值接收器的方法。还可以创建使用指针接收器的方法。值接收器和指针接收器之间的区别在于,在指针接收器的方法内部的改变对于调用者是可见的,然而值接收器的情况不是这样的。让我们用下面的程序来帮助理解这一点。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
name string
age int
}
/*
使用值接收器的方法。
*/
func (e Employee) changeName(newName string) {
e.name = newName
}
/*
使用指针接收器的方法。
*/
func (e *Employee) changeAge(newAge int) {
e.age = newAge
}
func main() {
e := Employee{
name: "Mark Andrew",
age: 50,
}
fmt.Printf("Employee name before change: %s", e.name)
e.changeName("Michael Andrew")
fmt.Printf("\nEmployee name after change: %s", e.name)
fmt.Printf("\n\nEmployee age before change: %d", e.age)
(&e).changeAge(51)
fmt.Printf("\nEmployee age after change: %d", e.age)
}
在上面的程序中,changeName
方法有一个值接收器 (e Employee)
,而 changeAge
方法有一个指针接收器 (e *Employee)
。在 changeName
方法中对 Employee
结构体的字段 name
所做的改变对调用者是不可见的,因此程序在调用 e.changeName("Michael Andrew")
这个方法的前后打印出相同的名字。由于 changeAge
方法是使用指针 (e *Employee)
接收器的,所以在调用 (&e).changeAge(51)
方法对 age
字段做出的改变对调用者将是可见的。该程序输出如下:
Employee name before change: Mark Andrew
Employee name after change: Mark Andrew
Employee age before change: 50
Employee age after change: 51
在上面程序的第 36 行,我们使用 (&e).changeAge(51)
来调用 changeAge
方法。由于 changeAge
方法有一个指针接收器,所以我们使用 (&e)
来调用这个方法。其实没有这个必要,Go语言让我们可以直接使用 e.changeAge(51)
。e.changeAge(51)
会自动被Go语言解释为 (&e).changeAge(51)
。
下面的程序重写了,使用 e.changeAge(51)
来代替 (&e).changeAge(51)
,它输出相同的结果。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
name string
age int
}
/*
使用值接收器的方法。
*/
func (e Employee) changeName(newName string) {
e.name = newName
}
/*
使用指针接收器的方法。
*/
func (e *Employee) changeAge(newAge int) {
e.age = newAge
}
func main() {
e := Employee{
name: "Mark Andrew",
age: 50,
}
fmt.Printf("Employee name before change: %s", e.name)
e.changeName("Michael Andrew")
fmt.Printf("\nEmployee name after change: %s", e.name)
fmt.Printf("\n\nEmployee age before change: %d", e.age)
e.changeAge(51)
fmt.Printf("\nEmployee age after change: %d", e.age)
}
那么什么时候使用指针接收器,什么时候使用值接收器?
一般来说,指针接收器可以使用在:对方法内部的接收器所做的改变应该对调用者可见时。
指针接收器也可以被使用在如下场景:当拷贝一个结构体的代价过于昂贵时。考虑下一个结构体有很多的字段。在方法内使用这个结构体做为值接收器需要拷贝整个结构体,这是很昂贵的。在这种情况下使用指针接收器,结构体不会被拷贝,只会传递一个指针到方法内部使用。
在其他的所有情况,值接收器都可以被使用。
匿名字段的方法
属于结构体的匿名字段的方法可以被直接调用,就好像这些方法是属于定义了匿名字段的结构体一样。
package main
import (
"fmt"
)
type address struct {
city string
state string
}
func (a address) fullAddress() {
fmt.Printf("Full address: %s, %s", a.city, a.state)
}
type person struct {
firstName string
lastName string
address
}
func main() {
p := person{
firstName: "Elon",
lastName: "Musk",
address: address {
city: "Los Angeles",
state: "California",
},
}
p.fullAddress() //访问 address 结构体的 fullAddress 方法
}
在上面程序的第 32 行,我们通过使用 p.fullAddress()
来访问 address
结构体的 fullAddress()
方法。明确的调用 p.address.fullAddress()
是没有必要的。该程序输出:
Full address: Los Angeles, California
在方法中使用值接收器 与 在函数中使用值参数
这个话题很多Go语言新手都弄不明白。我会尽量讲清楚。
当一个函数有一个值参数,它只能接受一个值参数。
当一个方法有一个值接收器,它可以接受值接收器和指针接收器。
让我们通过一个例子来理解这一点。
package main
import (
"fmt"
)
type rectangle struct {
length int
width int
}
func area(r rectangle) {
fmt.Printf("Area Function result: %d\n", (r.length * r.width))
}
func (r rectangle) area() {
fmt.Printf("Area Method result: %d\n", (r.length * r.width))
}
func main() {
r := rectangle{
length: 10,
width: 5,
}
area(r)
r.area()
p := &r
/*
compilation error, cannot use p (type *rectangle) as type rectangle
in argument to area
*/
//area(p)
p.area()//通过指针调用值接收器
}
第 12 行的函数 func area(r rectangle)
接受一个值参数,方法 func (r rectangle) area()
接受一个值接收器。
在第 25 行,我们通过值参数 area(r)
来调用 area 这个函数,这是合法的。同样,我们使用值接收器来调用 area 方法 r.area()
,这也是合法的。
在第 28 行,我们创建了一个指向 r
的指针 p
。如果我们试图把这个指针传递到只能接受一个值参数的函数 area,编译器将会报错。所以我把代码的第 33 行注释了。如果你把这行的代码注释去掉,编译器将会抛出错误 compilation error, cannot use p (type *rectangle) as type rectangle in argument to area.
。这将会按预期抛出错误。
现在到了棘手的部分了,在第35行的代码 p.area()
使用指针接收器 p
调用了只接受一个值接收器的方法 area
。这是完全有效的。原因是当 area
有一个值接收器时,为了方便Go语言把 p.area()
解释为 (*p).area()
。
该程序将会输出:
Area Function result: 50
Area Method result: 50
Area Method result: 50
在方法中使用指针接收器 与 在函数中使用指针参数
和值参数相类似,函数使用指针参数只接受指针,而使用指针接收器的方法可以使用值接收器和指针接收器。
package main
import (
"fmt"
)
type rectangle struct {
length int
width int
}
func perimeter(r *rectangle) {
fmt.Println("perimeter function output:", 2*(r.length+r.width))
}
func (r *rectangle) perimeter() {
fmt.Println("perimeter method output:", 2*(r.length+r.width))
}
func main() {
r := rectangle{
length: 10,
width: 5,
}
p := &r //pointer to r
perimeter(p)
p.perimeter()
/*
cannot use r (type rectangle) as type *rectangle in argument to perimeter
*/
//perimeter(r)
r.perimeter()//使用值来调用指针接收器
}
在上面程序的第 12 行,定义了一个接受指针参数的函数 perimeter
。第 17 行定义了一个有一个指针接收器的方法。
在第 27 行,我们调用 perimeter 函数时传入了一个指针参数。在第 28 行,我们通过指针接收器调用了 perimeter 方法。所有一切看起来都这么完美。
在被注释掉的第 33 行,我们尝试通过传入值参数 r
调用函数 perimeter
。这是不被允许的,因为函数的指针参数不接受值参数。如果你把这行的代码注释去掉并把程序运行起来,编译器将会抛出错误 main.go:33: cannot use r (type rectangle) as type *rectangle in argument to perimeter.
。
在第 35 行,我们通过值接收器 r
来调用有指针接收器的方法 perimeter
。这是被允许的,为了方便Go语言把代码 r.perimeter()
解释为 (&r).perimeter()
。该程序输出:
perimeter function output: 30
perimeter method output: 30
perimeter method output: 30
在非结构体上的方法
到目前为止,我们只在结构体类型上定义方法。也可以在非结构体类型上定义方法,但是有一个问题。为了在一个类型上定义一个方法,方法的接收器类型定义和方法的定义应该在同一个包中。到目前为止,我们定义的所有结构体和结构体上的方法都是在同一个 main 包中,因此它们是可以运行的。
package main
func (a int) add(b int) {
}
func main() {
}
在上面程序的第 3 行,我们尝试把一个 add
方法添加到内置的类型 int
。这是不允许的,因为 add
方法的定义和 int
类型的定义不在同一个包中。该程序会抛出编译错误 cannot define new methods on non-local type int
。
让该程序工作的方法是为内置类型 int 创建一个类型别名,然后创建一个以该类型别名为接收器的方法。
package main
import "fmt"
type myInt int
func (a myInt) add(b myInt) myInt {
return a + b
}
func main() {
num1 := myInt(5)
num2 := myInt(10)
sum := num1.add(num2)
fmt.Println("Sum is", sum)
}
在上面程序的第5行,我们为 int
创建了一个类型别名 myInt
。在第7行,我们定义了一个以 myInt
为接收器的的方法 add
。
该程序将会打印出 Sum is 15
。
我已经创建了一个程序,包含了我们迄今为止所讨论的所有概念
18-接口(一)
什么是接口?
在面向对象的领域里,接口一般这样定义:接口定义一个对象的行为。接口只指定了对象应该做什么,至于如何实现这个行为(即实现细节),则由对象本身去确定。
在 Go 语言中,接口就是方法签名(Method Signature)的集合。当一个类型定义了接口中的所有方法,我们称它实现了该接口。这与面向对象编程(OOP)的说法很类似。接口指定了一个类型应该具有的方法,并由该类型决定如何实现这些方法。
例如,WashingMachine
是一个含有 Cleaning()
和 Drying()
两个方法的接口。任何定义了 Cleaning()
和 Drying()
的类型,都称它实现了 WashingMachine
接口。
接口的声明与实现
让我们编写代码,创建一个接口并且实现它。
package main
import (
"fmt"
)
//interface definition
type VowelsFinder interface {
FindVowels() []rune
}
type MyString string
//MyString implements VowelsFinder
func (ms MyString) FindVowels() []rune {
var vowels []rune
for _, rune := range ms {
if rune == 'a' || rune == 'e' || rune == 'i' || rune == 'o' || rune == 'u' {
vowels = append(vowels, rune)
}
}
return vowels
}
func main() {
name := MyString("Sam Anderson")
var v VowelsFinder
v = name // possible since MyString implements VowelsFinder
fmt.Printf("Vowels are %c", v.FindVowels())
}
在上面程序的第 8 行,创建了一个名为 VowelsFinder
的接口,该接口有一个 FindVowels() []rune
的方法。
在接下来的一行,我们创建了一个 MyString
类型。
在第 15 行,我们给接受者类型(Receiver Type) MyString 添加了方法 FindVowels() []rune。现在,我们称 MyString 实现了 VowelsFinder 接口。这就和其他语言(如 Java)很不同,其他一些语言要求一个类使用 implement 关键字,来显式地声明该类实现了接口。而在 Go 中,并不需要这样。如果一个类型包含了接口中声明的所有方法,那么它就隐式地实现了 Go 接口。
在第 28 行,v
的类型为 VowelsFinder
,name
的类型为 MyString
,我们把 name
赋值给了 v
。由于 MyString
实现了 VowelFinder
,因此这是合法的。在下一行,v.FindVowels()
调用了 MyString
类型的 FindVowels
方法,打印字符串 Sam Anderson
里所有的元音。该程序输出 Vowels are [a e o]
。
祝贺!你已经创建并实现了你的第一个接口。
接口的实际用途
前面的例子教我们创建并实现了接口,但还没有告诉我们接口的实际用途。在上面的程序里,如果我们使用 name.FindVowels()
,而不是 v.FindVowels()
,程序依然能够照常运行,但接口并没有体现出实际价值。
因此,我们现在讨论一下接口的实际应用场景。
我们编写一个简单程序,根据公司员工的个人薪资,计算公司的总支出。为了简单起见,我们假定支出的单位都是美元。
package main
import (
"fmt"
)
type SalaryCalculator interface {
CalculateSalary() int
}
type Permanent struct {
empId int
basicpay int
pf int
}
type Contract struct {
empId int
basicpay int
}
//salary of permanent employee is sum of basic pay and pf
func (p Permanent) CalculateSalary() int {
return p.basicpay + p.pf
}
//salary of contract employee is the basic pay alone
func (c Contract) CalculateSalary() int {
return c.basicpay
}
/*
total expense is calculated by iterating though the SalaryCalculator slice and summing
the salaries of the individual employees
*/
func totalExpense(s []SalaryCalculator) {
expense := 0
for _, v := range s {
expense = expense + v.CalculateSalary()
}
fmt.Printf("Total Expense Per Month $%d", expense)
}
func main() {
pemp1 := Permanent{1, 5000, 20}
pemp2 := Permanent{2, 6000, 30}
cemp1 := Contract{3, 3000}
employees := []SalaryCalculator{pemp1, pemp2, cemp1}
totalExpense(employees)
}
上面程序的第 7 行声明了一个 SalaryCalculator
接口类型,它只有一个方法 CalculateSalary() int
。
在公司里,我们有两类员工,即第 11 行和第 17 行定义的结构体:Permanent
和 Contract
。长期员工(Permanent
)的薪资是 basicpay
与 pf
相加之和,而合同员工(Contract
)只有基本工资 basicpay
。在第 23 行和第 28 行中,方法 CalculateSalary
分别实现了以上关系。由于 Permanent
和 Contract
都声明了该方法,因此它们都实现了 SalaryCalculator
接口。
第 36 行声明的 totalExpense
方法体现出了接口的妙用。该方法接收一个 SalaryCalculator
接口的切片([]SalaryCalculator
)作为参数。在第 49 行,我们向 totalExpense
方法传递了一个包含 Permanent
和 Contact
类型的切片。在第 39 行中,通过调用不同类型对应的 CalculateSalary
方法,totalExpense
可以计算得到支出。
这样做最大的优点是:totalExpense
可以扩展新的员工类型,而不需要修改任何代码。假如公司增加了一种新的员工类型 Freelancer
,它有着不同的薪资结构。Freelancer
只需传递到 totalExpense
的切片参数中,无需 totalExpense
方法本身进行修改。只要 Freelancer
也实现了 SalaryCalculator
接口,totalExpense
就能够实现其功能。
该程序输出 Total Expense Per Month $14050
。
接口的内部表示
我们可以把接口看作内部的一个元组 (type, value)
。 type
是接口底层的具体类型(Concrete Type),而 value
是具体类型的值。
我们编写一个程序来更好地理解它。
package main
import (
"fmt"
)
type Test interface {
Tester()
}
type MyFloat float64
func (m MyFloat) Tester() {
fmt.Println(m)
}
func describe(t Test) {
fmt.Printf("Interface type %T value %v\n", t, t)
}
func main() {
var t Test
f := MyFloat(89.7)
t = f
describe(t)
t.Tester()
}
Test
接口只有一个方法 Tester()
,而 MyFloat
类型实现了该接口。在第 24 行,我们把变量 f
(MyFloat
类型)赋值给了 t
(Test
类型)。现在 t
的具体类型为 MyFloat
,而 t
的值为 89.7
。第 17 行的 describe
函数打印出了接口的具体类型和值。该程序输出:
Interface type main.MyFloat value 89.7
89.7
空接口
没有包含方法的接口称为空接口。空接口表示为 interface{}
。由于空接口没有方法,因此所有类型都实现了空接口。
package main
import (
"fmt"
)
func describe(i interface{}) {
fmt.Printf("Type = %T, value = %v\n", i, i)
}
func main() {
s := "Hello World"
describe(s)
i := 55
describe(i)
strt := struct {
name string
}{
name: "Naveen R",
}
describe(strt)
}
在上面的程序的第 7 行,describe(i interface{})
函数接收空接口作为参数,因此,可以给这个函数传递任何类型。
在第 13 行、第 15 行和第 21 行,我们分别给 describe
函数传递了 string
、int
和 struct
。该程序打印:
Type = string, value = Hello World
Type = int, value = 55
Type = struct { name string }, value = {Naveen R}
类型断言
类型断言用于提取接口的底层值(Underlying Value)。
在语法 i.(T)
中,接口 i
的具体类型是 T
,该语法用于获得接口的底层值。
一段代码胜过千言。下面编写个关于类型断言的程序。
package main
import (
"fmt"
)
func assert(i interface{}) {
s := i.(int) //get the underlying int value from i
fmt.Println(s)
}
func main() {
var s interface{} = 56
assert(s)
}
在第 12 行,s
的具体类型是 int
。在第 8 行,我们使用了语法 i.(int)
来提取 i
的底层 int 值。该程序会打印 56
。
在上面程序中,如果具体类型不是 int,会发生什么呢?接下来看看。
package main
import (
"fmt"
)
func assert(i interface{}) {
s := i.(int)
fmt.Println(s)
}
func main() {
var s interface{} = "Steven Paul"
assert(s)
}
在上面程序中,我们把具体类型为 string
的 s
传递给了 assert
函数,试图从它提取出 int 值。该程序会报错:panic: interface conversion: interface {} is string, not int.
。
要解决该问题,我们可以使用以下语法:
v, ok := i.(T)
如果 i
的具体类型是 T
,那么 v
赋值为 i
的底层值,而 ok
赋值为 true
。
如果 i
的具体类型不是 T
,那么 ok
赋值为 false
,v
赋值为 T
类型的零值,此时程序不会报错。
package main
import (
"fmt"
)
func assert(i interface{}) {
v, ok := i.(int)
fmt.Println(v, ok)
}
func main() {
var s interface{} = 56
assert(s)
var i interface{} = "Steven Paul"
assert(i)
}
当给 assert
函数传递 Steven Paul
时,由于 i
的具体类型不是 int
,ok
赋值为 false
,而 v
赋值为 0(int 的零值)。该程序打印:
56 true
0 false
类型选择(Type Switch)
类型选择用于将接口的具体类型与很多 case 语句所指定的类型进行比较。它与一般的 switch 语句类似。唯一的区别在于类型选择指定的是类型,而一般的 switch 指定的是值。
类型选择的语法类似于类型断言。类型断言的语法是 i.(T)
,而对于类型选择,类型 T
由关键字 type
代替。下面看看程序是如何工作的。
package main
import (
"fmt"
)
func findType(i interface{}) {
switch i.(type) {
case string:
fmt.Printf("I am a string and my value is %s\n", i.(string))
case int:
fmt.Printf("I am an int and my value is %d\n", i.(int))
default:
fmt.Printf("Unknown type\n")
}
}
func main() {
findType("Naveen")
findType(77)
findType(89.98)
}
在上述程序的第 8 行,switch i.(type)
表示一个类型选择。每个 case 语句都把 i
的具体类型和一个指定类型进行了比较。如果 case 匹配成功,会打印出相应的语句。该程序输出:
I am a string and my value is Naveen
I am an int and my value is 77
Unknown type
第 20 行中的 89.98
的类型是 float64
,没有在 case 上匹配成功,因此最后一行打印了 Unknown type
。
还可以将一个类型和接口相比较。如果一个类型实现了接口,那么该类型与其实现的接口就可以互相比较。
为了阐明这一点,下面写一个程序。
package main
import "fmt"
type Describer interface {
Describe()
}
type Person struct {
name string
age int
}
func (p Person) Describe() {
fmt.Printf("%s is %d years old", p.name, p.age)
}
func findType(i interface{}) {
switch v := i.(type) {
case Describer:
v.Describe()
default:
fmt.Printf("unknown type\n")
}
}
func main() {
findType("Naveen")
p := Person{
name: "Naveen R",
age: 25,
}
findType(p)
}
在上面程序中,结构体 Person
实现了 Describer
接口。在第 19 行的 case 语句中,v
与接口类型 Describer
进行了比较。p
实现了 Describer
,因此满足了该 case 语句,于是当程序运行到第 32 行的 findType(p)
时,程序调用了 Describe()
方法。
该程序输出:
unknown type
Naveen R is 25 years old
接口(一)的内容到此结束。在接口(二)中我们还会继续讨论接口
19-接口(二)
实现接口:指针接受者与值接受者
在接口(一)上的所有示例中,我们都是使用值接受者(Value Receiver)来实现接口的。我们同样可以使用指针接受者(Pointer Receiver)来实现接口。只不过在用指针接受者实现接口时,还有一些细节需要注意。我们通过下面的代码来理解吧。
package main
import "fmt"
type Describer interface {
Describe()
}
type Person struct {
name string
age int
}
func (p Person) Describe() { // 使用值接受者实现
fmt.Printf("%s is %d years old\n", p.name, p.age)
}
type Address struct {
state string
country string
}
func (a *Address) Describe() { // 使用指针接受者实现
fmt.Printf("State %s Country %s", a.state, a.country)
}
func main() {
var d1 Describer
p1 := Person{"Sam", 25}
d1 = p1
d1.Describe()
p2 := Person{"James", 32}
d1 = &p2
d1.Describe()
var d2 Describer
a := Address{"Washington", "USA"}
/* 如果下面一行取消注释会导致编译错误:
cannot use a (type Address) as type Describer
in assignment: Address does not implement
Describer (Describe method has pointer
receiver)
*/
//d2 = a
d2 = &a // 这是合法的
// 因为在第 22 行,Address 类型的指针实现了 Describer 接口
d2.Describe()
}
在上面程序中的第 13 行,结构体 Person
使用值接受者,实现了 Describer
接口。
我们在讨论方法的时候就已经提到过,使用值接受者声明的方法,既可以用值来调用,也能用指针调用。不管是一个值,还是一个可以解引用的指针,调用这样的方法都是合法的。
p1
的类型是 Person
,在第 29 行,p1
赋值给了 d1
。由于 Person
实现了接口变量 d1
,因此在第 30 行,会打印 Sam is 25 years old
。
接下来在第 32 行,d1
又赋值为 &p2
,在第 33 行同样打印输出了 James is 32 years old
。棒棒哒。