文章目录
- 结构体
- 基本介绍
- 结构体定义方式
- 创建结构体变量
- 结构体内存对齐
- 结构体类型转换
- 字段的Tag标签
- 方法
- 基本介绍
- 方法的定义和调用
- 方法调用的传参机制
- String方法
结构体
基本介绍
基本介绍
- Go支持面向对象编程特性，包括封装、继承和多态，但Go中没有类（class）而是基于结构体（struct）来实现OOP特性的。
- 结构体是一种聚合的数据类型，是由零个或多个任意类型的值聚合成的实体，结构体中的成员称为结构体的字段。
- 在编程过程中，通常将一类事物的特性提取出来，形成一个结构体类型，然后基于这个结构体类型创建出多个实例。
结构体定义方式
结构体定义方式
Go中结构体定义的基本语法如下：
使用案例如下：
// 定义结构体 type Student struct { Name string Age int Gender string }结构体是值类型，不同结构体变量的字段是独立的，互不影响。如下：
说明一下：
- 结构体中字段的类型可以是任意类型，包括基本数据类型、数组、引用类型以及自定义类型。
创建结构体变量
创建结构体变量
方式一： 指明结构体的类型，结构体字段采用对应的默认值。
var stu1 Student fmt.Printf("stu1 = %v\n", stu1) // stu1 = { 0 } fmt.Printf("stu1 type = %T\n", stu1) // stu1 type = main.Student方式二： 指明结构体的类型，并初始化结构体字段。
var stu2 = Student{"Alice", 12, "女"} fmt.Printf("stu2 = %v\n", stu2) // stu2 = {Alice 12 女} fmt.Printf("stu2 type = %T\n", stu2) // stu2 type = main.Student方式三： 指明结构体的类型，并通过字段名的方式初始化结构体字段。
var stu3 = Student{ Name: "Alice", Age: 12, Gender: "女", } fmt.Printf("stu3 = %v\n", stu3) // stu3 = {Alice 12 女} fmt.Printf("stu3 type = %T\n", stu3) // stu3 type = main.Student方式四： 通过new函数创建指定类型的结构体变量，得到指向结构体变量的指针。
var stu4 = new(Student) fmt.Printf("stu4 = %v\n", stu4) // stu4 = &{ 0 } fmt.Printf("stu4 type = %T\n", stu4) // stu4 type = *main.Student方式五： 指明结构体的类型，并初始化结构体字段，得到指向结构体变量的指针。
var stu5 = &Student{"Alice", 12, "女"} fmt.Printf("stu5 = %v\n", stu5) // stu5 = &{Alice 12 女} fmt.Printf("stu5 type = %T\n", stu5) // stu5 type = *main.Student方式六： 指明结构体的类型，并通过字段名的方式初始化结构体字段，得到指向结构体变量的指针。
var stu6 = &Student{ Name: "Alice", Age: 12, Gender: "女", } fmt.Printf("stu6 = %v\n", stu6) // stu6 = &{Alice 12 女} fmt.Printf("stu6 type = %T\n", stu6) // stu6 type = *main.Student说明一下：
- 在创建结构体变量并初始化结构体字段时，如果通过字段名的方式对结构体字段进行初始化，那么可以不需要对所有字段都进行初始化，没有初始化的字段将会采用对应的默认值，否则需要对结构体所有字段进行初始化，并且初始化的顺序必须与结构体字段的定义顺序相同。
结构体内存对齐
结构体内存对齐规则
Go中结构体的大小遵循结构体的对齐规则：
- 结构体中第一个字段，对齐到结构体的首地址处。
- 结构体中的其他字段，对齐到各自对齐数的整数倍的地址处。
- 结构体的总大小为最大对齐数（每个字段都有一个对齐数）的整数倍。
- 如果嵌套了结构体，嵌套结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处。
其中，不同类型字段的对齐数可能不同，通过unsafe包中的Alignof函数可以获取指定类型对应的对齐数。
结构体大小计算案例
下面代码中分别获取了Student结构体中各个字段的对齐数和大小。如下：
package main import ( "fmt" "unsafe" ) type Student struct { Name string Age uint8 Gender string } func main() { var stu = Student{"Alice", 12, "女"} fmt.Printf("Name align number = %d\n", unsafe.Alignof(stu.Name)) // Name align number = 8 fmt.Printf("Name size = %d\n", unsafe.Sizeof(stu.Name)) // Name size = 16 fmt.Printf("Age align number = %d\n", unsafe.Alignof(stu.Age)) // Age align number = 8 fmt.Printf("Age size = %d\n", unsafe.Sizeof(stu.Age)) // Age size = 1 fmt.Printf("Gender align number = %d\n", unsafe.Alignof(stu.Gender)) // Gender align number = 8 fmt.Printf("Gender size = %d\n", unsafe.Sizeof(stu.Gender)) // Gender size = 16 fmt.Printf("stu align number = %d\n", unsafe.Alignof(stu)) // stu align number = 8 fmt.Printf("stu size = %d\n", unsafe.Sizeof(stu)) // stu size = 40 }上述结构体变量在内存中的布局如下：
说明一下：
- 图中的内存以字节为单位进行划分，内存旁边的小标号，表示当前位置相对于结构体起始位置的偏移量。
- Name作为结构体中的第一个字段，对齐到结构体的首地址处，图中黄色部分表示Name字段占用的内存，共16字节。
- Age字段对齐到8的整数倍处，图中粉红色部分表示Age字段占用的内存，共1字节。
- Gender字段对齐到8的整数倍处，图中蓝色部分表示Gender字段占用的内存，共16字节。
- 结构体的总大小为最大对齐数的整数倍，即8的整数倍，所以该结构体的大小为40字节。
结构体类型转换
结构体类型转换
Go中的结构体类型是自定义类型，自定义类型之间可以进行类型转换，但要求这两个自定义类型拥有完全相同的字段名、字段个数和字段类型，并且字段的声明顺序也必须相同。如下：
package main import "fmt" type Student struct { Name string Age int Gender string } type Person struct { Name string Age int Gender string } func main() { var per = Person{"Alice", 12, "女"} var stu Student = Student(per) // 类型转换 fmt.Printf("stu = %v\n", stu) // stu = {Alice 12 女} }Go中可以通过type给自定义类型取别名，但编译器会认为这是一个新的数据类型，在相互赋值时需要进行类型转换，无法直接赋值。如下：
package main import "fmt" type Student struct { Name string Age int Gender string } type Stu Student func main() { var student = Student{"Alice", 12, "女"} var stu Stu = Stu(student) // 类型转换 fmt.Printf("stu = %v\n", stu) // stu = {Alice 12 女} }字段的Tag标签
字段的Tag标签
在定义结构体时，可以在每个结构体字段的后面设置tag标签，并用反引号将其包裹起来。tag标签可以用于存储与字段相关的信息，例如数据库列名、JSON序列化配置、表单验证等。如下：
package main import ( "encoding/json" "fmt" ) type Student struct { Name string `json:"name"` Age int `json:"age"` Gender string `json:"gender"` } func main() { // json序列化 var stu1 = Student{"Alice", 12, "女"} data, err := json.Marshal(stu1) if err != nil { fmt.Printf("json serialize error, err = %v\n", err) return } fmt.Printf("json string = %v\n", string(data)) // json string = {"name":"Alice","age":12,"gender":"女"} // json反序列 var stu2 Student fmt.Printf("stu2 = %v\n", stu2) // stu2 = { 0 } err = json.Unmarshal(data, &stu2) if err != nil { fmt.Printf("json unserialize error, err = %v\n", err) return } fmt.Printf("stu2 = %v\n", stu2) // stu2 = {Alice 12 女} }说明一下：
- 标签的一般形式是key:"value"，其中key表示标签的名称，value表示与该标签相关的值，多个标签可以用空格分隔，通过Go中的反射机制可以获取标签的信息。
- 上述代码中通过字段标签，分别指定了结构体各个字段在JSON序列化时的名称，可以看到序列化后的JSON字符串中使用的字段名称就是标签中指定的名称，如果没有指定那么在JSON序列化时会默认使用字段名。
- Marshal是encoding/json包中的函数，用于进行JSON序列化，该函数接收任意类型的参数，如果序列化成功，则序列化后的JSON字符串通过第一个返回值返回，如果序列化失败，则会通过第二个返回值返回错误原因。
- Unmarshal是encoding/json包中的函数，用于进行JSON反序列化，该函数接收两个参数，第一个参数是待反序列化的字符串，第二个参数作为输出型参数接收反序列化的结果，如果反序列化失败，则通过返回值返回错误原因。
- Marshal函数进行JSON序列化时，返回的JSON字符串是[]byte类型的，Unmarshal函数在进行JSON反序列化时，要求传入的JSON字符串也是[]byte类型的，在使用时注意进行类型转换。
方法
基本介绍
基本介绍
- Go中的方法指的是与特定类型关联的函数，它们为类型提供了行为和操作方式，并允许类型的实例对这些方法进行调用。
- Go语言规定方法和类型的定义必须在同一个包中，使得类型与方法紧密耦合在一起，这有助于保持代码的模块化和可读性。此外，将方法与类型定义在同一个包，保证了方法能够访问类型不可导出的字段和方法，并能有效避免其他包对类型的行为进行修改。
方法的定义和调用
方法的定义和调用
Go中方法定义的基本语法如下：
创建类型的实例后，通过实例.方法名的方式即可调用对应的方法。如下：
package main import "fmt" type Student struct { Name string Age int Gender string } func (stu Student) PrintAge() { fmt.Printf("age = %d\n", stu.Age) } func (stu *Student) AgeAdd() { stu.Age++ } func main() { var stu = Student{"Alice", 12, "女"} stu.AgeAdd() stu.PrintAge() // Alice age = 13 }说明一下：
- 上述代码中定义了Student类型，并为该类型定义（绑定）了两个方法，分别是PrintAge和AgeAdd。
- 在定义方法时，receiver type表示该方法与type类型进行绑定，当通过实例调用方法时会将实例传递给receiver。如果希望在方法中改变实例的值，需要将type设置为对应类型的指针类型。
- 方法的访问控制与函数相同，方法名首字母小写只能在本包中访问，方法名首字母大写可以在本包和其他包访问。
- 通过结构体指针访问结构体字段时，Go语言会自动对指针进行解引用操作，因此代码中的stu.Age++等价于(*stu).Age++。
方法调用的传参机制
方法调用的传参机制
在Go中，不仅可以通过实例来调用其绑定的方法，通过实例的指针同样能够完成方法的调用。如下：
package main import "fmt" type Student struct { Name string Age int Gender string } func (stu Student) PrintAge() { fmt.Printf("%s age = %d\n", stu.Name, stu.Age) } func (stu *Student) AgeAdd() { stu.Age++ } func main() { // 结构体变量调用方法 var stu1 = Student{"Alice", 12, "女"} stu1.AgeAdd() stu1.PrintAge() // Alice age = 13 // 结构体指针调用方法 var stu2 = &Student{"Bob", 14, "男"} stu2.AgeAdd() stu2.PrintAge() // Bob age = 15 }说明一下：
- 通过实例和实例的指针均能完成方法的调用，但在调用方法时，实例具体的传参形式由对应方法的绑定类型决定。
- 如果被调用方法绑定的是类型，则调用方法时实例以值拷贝的方式传递给方法中的receiver参数；如果被调用方法绑定的是类型的指针，则调用方法时实例以地址拷贝的方式传递给方法中的receiver参数。
String方法
String方法
在Go中，如果一个类型实现了String方法，那么在使用fmt包中的函数打印该类型变量时，就会输出String方法返回的字符串。如下：
package main import "fmt" type Student struct { Name string Age int Gender string } func (stu Student) String() string { return fmt.Sprintf("%s是一个%d岁的%s孩\n", stu.Name, stu.Age, stu.Gender) } func main() { var stu = Student{"Alice", 12, "女"} fmt.Printf("stu = %v\n", stu) // stu = Alice是一个12岁的女孩 }说明一下：
- 在使用fmt包中的函数打印变量时，如果该变量类型实现了String方法，那么在打印变量时会通过调用String方法来获取字符串并输出，否则会根据变量的类型进行默认的格式化操作并输出。
- 在创建结构体变量并初始化结构体字段时，如果通过字段名的方式对结构体字段进行初始化，那么可以不需要对所有字段都进行初始化，没有初始化的字段将会采用对应的默认值，否则需要对结构体所有字段进行初始化，并且初始化的顺序必须与结构体字段的定义顺序相同。
- 结构体中字段的类型可以是任意类型，包括基本数据类型、数组、引用类型以及自定义类型。
