Go 语言接口及使用接口实现链表插入

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• 1. 接口定义
  • 1.1 空接口
  • 1.2 实现单一接口
  • 1.3 接口多方法实现
• 2. 多态
  • 2.1 为不同数据类型的实体提供统一的接口
  • 2.2 多接口的实现
• 3. 系统接口调用
• 4. 接口嵌套
• 5. 类型断言
  • 5.1 断言判断
  • 5.2 多类型判断
• 6. 使用接口实现链表插入

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1. 接口定义

• Interface 类型可以定义一组方法，不需要实现，并且不能包含任何的变量，称之为接口

• 接口不需要显示的实现，只需要一个变量，含有接口类型中的所有方法，那么这个变量就实现了这个接口，如果一个变量含有多个interface 类型的方法，那么这个变量就实现了多个接口

• 接口又称为动态数据类型，在进行接口使用的的时候，会将接口对位置的动态类型改为所指向的类型
  
  会将动态值改成所指向类型的结构体

• 每个接口由数个方法组成，接口的定义格式如下：
  
  其中参数列表和返回值列表中的参数变量名可以省略

type 接口类型名 interface{
    方法名1( 参数列表1 ) 返回值列表1
    方法名2( 参数列表2 ) 返回值列表2
    …
}

• 自定义接口步骤
  
  ① 定义接口
  
  ② 定义结构体
  
  ③ 接口实现（绑定结构体）
  
  ④ 定义接口变量，初始化结构体，调用接口实现功能

1.1 空接口

空接口就相当于一个空指针

package main

import "fmt"

//定义空接口
type Test interface{}

func main() {
	//声明接口方法1
	var t Test
	fmt.Printf("t的类型: %T, t的值: %v\n", t, t)
	//声明接口方法2
	var a interface{}
	var b int
	a = b
	fmt.Printf("a的类型: %T, a的值: %v\n", a, a)
}

//输出结果如下
t的类型: <nil>, t的值: <nil>
a的类型: int, a的值: 0

1.2 实现单一接口

结构体使用接口打印信息

package main

import "fmt"

type Student struct {
	Name  string
	Age   int
	Score float32
}

//接口定义:接口是功能的抽象,不需要实现
type Test interface {
	Print()
}

//指针类型实现接口
func (p *Student) Print() {
	fmt.Printf("name:[%s]\n", p.Name)
	fmt.Printf("age:[%d]\n", p.Age)
	fmt.Printf("score:[%f]\n", p.Score)
}

//值类型实现接口
/*
func (p Student) Print() {
	fmt.Printf("name:[%s]\n", p.Name)
	fmt.Printf("age:[%d]\n", p.Age)
	fmt.Printf("score:[%f]\n", p.Score)
}
*/

func main() {
	//声明接口变量
	var t Test
	//结构体初始化
	var stu Student = Student{
		Name:  "zhangsan",
		Age:   18,
		Score: 90,
	}
	//把结构体赋值给接口
	t = &stu
	//接口功能
	t.Print()
}

//输出结果如下
name:[zhangsan]
name:[18]
name:[90.000000]

1.3 接口多方法实现

package main

import "fmt"

type Student struct {
	Name  string
	Age   int
	Score float32
}

//接口定义:接口是功能的抽象,不需要实现
type Test interface {
	Print()
	Sleep()
}

//接口的实现
func (p *Student) Print() {
	fmt.Printf("name:[%s]\n", p.Name)
	fmt.Printf("age:[%d]\n", p.Age)
	fmt.Printf("score:[%f]\n", p.Score)

}

//接口中包含多个方法，如果要使用此接口就要实现接口中包含的所有方法
func (p *Student) Sleep() {
	fmt.Println("正在睡眠~")
}

func main() {
	//声明接口变量
	var t Test
	//结构体初始化
	var stu Student = Student{
		Name:  "zhangsan",
		Age:   18,
		Score: 90,
	}
	//把结构体赋值给接口
	t = &stu
	//接口功能
	t.Print()
	t.Sleep()
}

//输出结果如下
name:[zhangsan]
name:[18]
name:[90.000000]
正在睡眠~

• 示例，在电脑上定义一个USB接口，实现鼠标、U盘、风扇的功能

package main

import "fmt"

//定义电脑
type Computer struct {
	Brand string	//品牌
	Price float32	//价格
}

//定义USB接口
type USB interface {
	mouse()
	store()
	fan()
}

//接口功能实现
func (c Computer) mouse() {
	fmt.Println("鼠标")
}

func (c Computer) store() {
	fmt.Println("U盘")
}

func (c Computer) fan() {
	fmt.Println("风扇")
}

func main() {
	//初始化结构体
	var com Computer
	//初始化接口
	var usb USB
	com.Brand = "thinkpad"
	com.Price = 5000
	//接口调用
	usb = com
	usb.mouse()
	usb.fan()
	usb.store()
}

//输出结果如下
鼠标
风扇
U盘

2. 多态

• 对于同一个接口，赋予给不同的结构体，使用相同的方法而产生出不同的操作，称之为多态。

2.1 为不同数据类型的实体提供统一的接口

package main

import "fmt"

//父结构体
type Persion struct {
	Name string
	Age  int
}

//学生子结构体
type Student struct {
	Persion
	Score float32
}

//教师子结构体
type Teacher struct {
	Persion
	Class int
}

//接口定义:接口时功能的抽象,不需要实现
type Test interface {
	Print()
	Sleep()
}

//学生结构体的实现
func (p *Student) Print() {
	fmt.Printf("name:[%s]\n", p.Name)
	fmt.Printf("age:[%d]\n", p.Age)
	fmt.Printf("Score:[%f]\n", p.Score)
}

//教师结构体的实现
func (p *Teacher) Print() {
	fmt.Printf("name:[%s]\n", p.Name)
	fmt.Printf("age:[%d]\n", p.Age)
	fmt.Printf("Class:[%d]\n", p.Class)

}

//接口中包含多个方法，如果要使用此接口就要实现接口中包含的所有方法
func (p *Student) Sleep() {
	fmt.Println("正在睡眠~")
}

func (p *Teacher) Sleep() {
	fmt.Println("正在休息~")
}

func main() {
	//声明接口变量
	var t Test
	//学生初始化
	var stu Student
	stu.Name = "zhangsan"
	stu.Age = 18
	stu.Score = 90

	//教师初始化
	var tea Teacher
	tea.Name = "lisi"
	tea.Age = 25
	tea.Class = 3

	//学生接口功能调用实现
	t = &stu
	t.Print()
	t.Sleep()
	fmt.Println("----------------------------")
	//教师接口功能调用实现
	t = &tea
	t.Print()
	t.Sleep()
}

//输出结果如下
name:[zhangsan]
age:[18]
Score:[90.000000]
正在睡眠~
----------------------------
name:[lisi]
age:[25]
Class:[3]
正在休息~

2.2 多接口的实现

package main

import "fmt"

//接口1
type Test1 interface {
	Print()
}

//接口2
type Test2 interface {
	Sleep()
}

//结构体
type Student struct {
	Name  string
	Age   int
	Score float32
}

//接口1实现
func (s Student) Print() {
	fmt.Printf("name:[%s]\n", s.Name)
}

//接口2实现
func (s Student) Sleep() {
	fmt.Println("正在睡眠")
}

func main() {
	//接口1变量
	var t1 Test1
	//接口2变量
	var t2 Test2
	//初始化结构体
	var stu Student = Student{
		Name:  "zhangsan",
		Age:   18,
		Score: 90,
	}
	//调用接口实现功能
	t1 = stu
	t1.Print()

	t2 = stu
	t2.Sleep()
}

//输出结果如下
name:[zhangsan]
正在睡眠

3. 系统接口调用

• 示例
  
  使用接口进行排序

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sort"
)

//结构体
type Student struct {
    Name  string
    Age   int
    Score float32
}

//切片
type StudentArray []Student

//go语言提供了sort 接口。使用接口里的方法即可
//实现sort接口
func (sa StudentArray) Len() int {
    return len(sa)
} //获取切片长度
func (sa StudentArray) Less(i, j int) bool {
    return sa[i].Name > sa[j].Name
} //两数比大小
func (sa StudentArray) Swap(i, j int) {
    sa[i], sa[j] = sa[j], sa[i]
} //两数交换

func main() {
    //Student 切片
    var stus StudentArray

    //生成10个结构体，放入切片中
    for i := 0; i < 10; i++ {
        var stu Student = Student{
            Name:  fmt.Sprintf("stu%d", rand.Intn(100)),
            Age:   rand.Intn(120),
            Score: rand.Float32() * 100,
        }

        //结构体元素存入到切片中
        stus = append(stus, stu)
    }

    //遍历
    for _, v := range stus {
        fmt.Println(v)
    }

    fmt.Println("--------------------------")
    //排序
    sort.Sort(stus)
    //遍历
    for _, v := range stus {
        fmt.Println(v)
    }
}

4. 接口嵌套

• 示例：
  
  文件读写测试

package main

import "fmt"

//读取的接口
type Reader interface {
	Read()
}

//写入的接口
type Writer interface {
	Writer()
}

//接口的嵌套
type ReadWriter interface {
	Reader
	Writer
}

//文件结构体
type File struct{}

//实现Reader接口
func (f *File) Read() {
	fmt.Println("文件读取")
}

//实现Writer接口
func (f *File) Writer() {
	fmt.Println("文件写入")
}

//定义读写操作函数
func Test(rw ReadWriter) {  //rw为接口变量
	rw.Read()				//使用读写的方法
	rw.Writer()
}

func main() {
	var f File				//定义结构体，初始化文件
	Test(&f)
}

//输出结果如下
文件读取
文件写入

5. 类型断言

• 作用：因为接口是一般类型，需要明确具体类型的时候就需要使用类型断言

示例

package main

import "fmt"

func main() {
	//定义空接口
	var a interface{}
	var b int
	a = b //a为int类型
	//断言赋值
	fmt.Printf("a= %v, 类型: %T\n", a, a)
	c := a.(int)
	fmt.Printf("c= %v, 类型: %T\n", c, c)
}

//输出结果如下
a= 0, 类型: int
c= 0, 类型: int

5.1 断言判断

package main

import "fmt"

func main() {
	//定义空接口
	var a interface{}
	var b string
	a = b //a为int类型
	//断言赋值
	fmt.Printf("a= %v, 类型: %T\n", a, a)
	c, err := a.(int)
	if err {
		fmt.Printf("c= %v, 类型: %T\n", c, c)
	} else {
		fmt.Println("不是int类型")
	}
}

//输出结果如下
a= , 类型: string
不是int类型

package main

import "fmt"

func Test(t interface{}) {
	//转换类型判断
	v, err := t.(int)
	if !err {
		fmt.Println("type is not int")
		return
	}
	v++
	fmt.Println(v)
}

func main() {
	a := "张三"
	Test(a)
}

//输出结果如下
type is not int

5.2 多类型判断

package main

import "fmt"

func classifier(items ...interface{}) {
	//遍历复杂集合
	for i, v := range items {
		//变量.(type)职能作用在switch语句中，专门用于判断类型
		switch v.(type) {
		case bool:
			fmt.Printf("第 %d 个数据类型是 bool\n", i)
		case int, int32, int64:
			fmt.Printf("第 %d 个数据类型是 int\n", i)
		case float32, float64:
			fmt.Printf("第 %d 个数据类型是 float\n", i)
		case string:
			fmt.Printf("第 %d 个数据类型是 string\n", i)
		default:
			fmt.Printf("第 %d 个数据类型是其他类型\n", i)
		}
	}
}

func main() {
	//传入多种类型参数
	classifier("张三", 3.14, true, 80, nil)
}

//输出结果如下
第 0 个数据类型是 string
第 1 个数据类型是 float
第 2 个数据类型是 bool
第 3 个数据类型是 int
第 4 个数据类型是其他类型

6. 使用接口实现链表插入

package main

import "fmt"

//节点结构体
type LinkNode struct {
    data interface{}
    next *LinkNode
}

//链表结构体
type Link struct {
    head *LinkNode
    tail *LinkNode
}

//从头部插入
func (p *Link) InsertHead(data interface{}) {
    node := &LinkNode{
        data: data,
        next: nil,
    }
    //判断是否为空链表
    if p.head == nil && p.tail == nil {
        p.head = node
        p.tail = node
        return
    }
    //当前节点的next是原头部节点
    node.next = p.head
    //更新头部
    p.head = node
}

//从尾部插入
func (p *Link) InsertTail(data interface{}) {
    node := &LinkNode{
        data: data,
        next: nil,
    }

    //判断是否为空链表
    if p.head == nil && p.tail == nil {
        p.head = node
        p.tail = node
        return
    }

    //原尾部节点的next是当前节点
    p.tail.next = node
    //更新尾部
    p.tail = node
}

//遍历方法
func (p *Link) Req() {
    lp := p.head
    for lp != nil {
        fmt.Println(lp)
        lp = lp.next
    }
}

func main() {
    //定义链表
    var intLink Link
    for i := 0; i < 10; i++ {
        //intLink.InsertHead(i)
        intLink.InsertTail(i)
    }
    intLink.Req()
}

//输出结果如下
&{0 0xc000096078}
&{1 0xc000096090}
&{2 0xc0000960a8}
&{3 0xc0000960c0}
&{4 0xc0000960d8}
&{5 0xc0000960f0}
&{6 0xc000096108}
&{7 0xc000096120}
&{8 0xc000096138}
&{9 <nil>}