Go语言基础六：结构体和方法

结构体

结构体是一个由用户定义的复合类型，它由一系列属性组成，每个属性都有自己的类型和值。Go语言中数组可以存储同一类型的数据，但在结构体中用户可以为不同项定义不同（或相同）的数据类型。结构体是值类型，因此可以通过new()函数来创建。

定义结构体

结构体的定义需要使用type和struct语句。struct语句定义一个新的数据类型，type语句用来设定结构体的名称。

type identifier struct {
	member1 type1
	member2 type2
}
//当然如果有属性的类型时相同的你也可以下面的方式简写
type identifier struct {
    //member1和member2就是同一种数据类型
	member1, member2 type1
	member3 type2
}

结构体的定义只是一种内存布局的描述，只有当结构体实例化时，才会真正的分配内存。因此必须在定义结构体并实例化以后才能使用结构体的字段。

声明一个变量

当完成了对结构体的定义之后，就可以使用如下的方式来声明一个结构体变量。

var_name := struct_identifier {value1,value2,value3...}
或
var_name := struct_identifier {key1:value1,key2:value2,key3:value3...}

访问结构体的成员

结构体.成员名

结构体的零值

当定义一个机构体以后，并且没有显示地使用任何值初始化时，结构体的每一个字段都默认分配为零值。

下面我们定义一一个学生的结构体，其包含的属性为姓名和年龄。初始化s1并赋值，初始化s2但不赋值。

package main
import "fmt"
type Student struct {
	name string
	age  int
}
func main() {
	s1 := Student{"zs", 12}
	var s2 Student
	fmt.Println(s1)
	fmt.Printf("name=%s,age=%d", s2.name, s2.age)
}

输出结果：

{zs 12}
name=,age=0
Program exited.

指向结构体的指针

Go语言可以使用&对结构体进行取地址操作，来创建指向结构体的指针。

var1 := &struct_type{}

还可以使用new()函数来创建结构体指针，以结构体类型为参数，返回一个指向结构体的指针，并且为其指向的结构体变量分配零值。

var1 := new(struct_type)

示例：

package main
import "fmt"
type Student struct {
	name string
	age  int
}
func main() {
	//s1 := &Student{"zs", 12} 你也可以使用这种方式创建结构体指针
    s1 := new(Student)
    s1.name = "zs"
    s1.age = 12
    //s1就是一个指向结构体Student的指针，其类型为 *Student
	fmt.Printf("name=%s,age=%d", s1.name, s1.age)
}

运行示例

在上述代码中，尽管s1的类型为*Student，但是我们仍然可以使用s1.name来访问name字段，而不是显式地取消引用指针(*s1).name来访问该字段。

匿名结构体

当然你也可以在不创建新数据类型的情况下声明结构。这些类型的结构称为匿名结构。匿名结构体没有类型名称，无需通过type关键字定义就可以直接使用。

var_name := struct{
	member1 type1
	member2 type2
}{key1:value1,key2:value2}

在上述代码中，这个结构体就称为匿名结构体，因为它只创建了一个新的结构体变量var_name并没有像命名结构体那样定义任何新的结构体类型。

匿名字段

可以使用仅包含类型而没有字段名称的字段创建结构。这些类型的字段称为匿名字段。

下面的代码中创建了一个结构体Student，其中有两个匿名字段string和int

type Student struct{
	string
	int
}

匿名字段没有明确的名称，默认情况下匿名字段的名称为其类型。例如在上面Student的情况下，虽然字段是匿名的，但默认情况采用字段数据类型名做为其字段名称。所以字段名称为int和string

嵌套结构体

结构体的一个字段可能是另一个结构体，这类型的结构体就是嵌套结构体。

例如

package main
import "fmt"
type Address struct {
	city string
}
type Student struct {
	name string
    age int
    address Address
}
func main() {
    s := Student{
        name: "zs",
        age: 12,
        address:Address{
            city:"bj",
        },
    }
    fmt.Printf("name=%s,age=%d,city=%s",s.name,s.age,s.address.city)
}

运行示例

当这个结构体字段是一个匿名字段时，其中的字段被称为提升字段。因为它们可以被直接访问到，就像它们属于持有匿名结构字段的结构一样。通过下面的例子更好的理解这个定义。

package main
import "fmt"
type Address struct {
	city string
}
type Student struct {
	name string
    age int
    Address
}
func main() {
    s := Student{
        name: "zs",
        age: 12,
        Address:Address{
            city:"bj",
        },
    }
    fmt.Printf("name=%s,age=%d,city=%s",s.name,s.age,s.city)
}

运行示例

在上述代码中，Student结构体有一个匿名字段Address，它是一个机构体。那么Address结构体的city字段就被称为提升字段。因为它们可以被直接访问，就好它直接被定义在Student结构当中一样。所以在代码中我们用s.city直接访问该字段。

结构体的比较

结构体是值变量，如果结构体内的每个字段都是可以比较的，那么这个结构体就是可以比较的。如果两个结构变量的对应的字段相等，则两个结构变量相等。

方法

方法（method）就是在func关键字和方法名之间具有一个特殊的接收器类型的函数。这个接收器可以是结构体或非结构体。

在调用方法时，

方法的定义

func(t Type) methodName(paramter list){
}

上述代码片段中，创建了一个名为methodName的方法，且接收器类型为Type的方法。t被称为接收者，可以在方法中访问t。

方法和函数的区别

Go语言不是一种纯面向对象的语言，它不支持类。因此Go语言中的方法实现了一种类似于类行为的一种方式。方法允许对类型相关的逻辑行为进行分组，类似于类。

同名的方法可以定义在不同的类型（接收器）上，而不允许从在同名的函数。

在调用方法时，可以使用类型的实例值或者指针，编译器会自动根据接收器类型自动在值类型和指针类型之间转换。但是对于函数，你只能传递参数对应的类型，参数是值类型就是值类型，参数是指针类型就必须值指针类型。

示例：

package main
import "fmt"
type Rectangle struct {
    length,width  int
}
func (r Rectangle) Area() int {
    return r.length * r.width
}
func main() {
    r := Rectangle{10,5}
    r2 := &Rectangle{10,5}
    fmt.Printf("Area of rectangle %d\n", r.Area())
    fmt.Printf("Area of rectangle %d\n", r2.Area())
}

运行结果

接收者类型问题

在方法中既可以接受值类型也可以接受指针类型。这两者之间的区别在与，指针类型接收器的方法内部所作的修改对调用者是可见的，而值类型则不然。

示例：

package main
import "fmt"
type Rectangle struct {
	length, width int
}
func (r Rectangle) modify(len int) {
	r.length = len
}
func (r *Rectangle) modifys(len int) {
	r.length = len
}
func main() {
	r := Rectangle{10, 5}
	r.modify(1)
	fmt.Printf("修改没有发生%d\n", r.length)
	r.modifys(1)
	fmt.Printf("修改已经发生%d\n", r.length)
}

何时使用值类型接收者，何时使用指针类型接收者？

粗暴的结论：如果你不知道怎么选择，那就使用指针。但有时候，使用值接收者会更合理，尤其是效率考虑，比如：不需要修改的小 struct、基础数据类型。以下是一些有用的指导方针：
- 如果接收者是 map、func 或 chan，不用使用指针。如果是 slice，并且方法不会 reslice 或 从分配 slice，不要使用指针；
- 如果方法需要修改接收者，必须使用指针；
- 如果接收者是包含了 sync.Mutex 或类似的同步字段的结构体（struct），接收者必须使用指针，避免拷贝；
- 如果接收者是一个大的结构体或数组，使用指针会更高效。但多大是大？如果所有元素（struct 的字段或数组元素）作为方法的参数传递认为太大，那么作为接收者也是太大。（粗暴一些，所有元素内存超过指针大小，可以考虑使用指针）；
- 如果接收者是结构体、数组或 slice，同时，它们的元素是指针，且指向的数据要改变，那么使用指针接收者会更合理；（有点绕，那就总原则：用指针没错）；
- 如果接收者是小的数组，或小的没有可变字段或指针的结构体，或者结构体字段只是简单的基础类型，值接收者会更合理；值接收者能减少垃圾回收的压力，一般会优先分配在栈上（记住是一般，因为有可能逃逸）；但除非有性能测试验证，否则别因为可以介绍垃圾回收压力，就选择值接收者；
最后再强调一下，如果你拿不定主意，那就用指针接收者。