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Go語(yǔ)言空結(jié)構(gòu)體這三種妙用，你知道嗎？

作者：勁仔Go&王中陽(yáng)Go
開(kāi)發(fā) 前端
方法（Method）?是一種作用于特定類型變量的函數(shù)。這種特定類型變量叫做接收者（Receiver）?。接收者的概念就類似于PHP中的this?或者 self。

Go語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體Struct，看這一篇就夠了：不僅詳解了結(jié)構(gòu)體的各種知識(shí)點(diǎn)，還分享了空結(jié)構(gòu)體的3種妙用，喵星人都忍不住說(shuō)一句：妙啊。

定義

結(jié)構(gòu)體，是一種自定義的數(shù)據(jù)類型，由多個(gè)數(shù)據(jù)類型組合而成。用于描述一類事物相關(guān)屬性。

定義方式：

type 類型名 struct {
    字段名 字段類型
    …
}

//示例：
type Animal struct {
  Name string
  Age  int
}

實(shí)例化

結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)體指針，兩者的實(shí)例化有所區(qū)別

提供多種寫法，靈活使用：

//結(jié)構(gòu)體實(shí)例化
//寫法1
//var a Animal 
//a.Name = "aaa"
//a.Age = 18
//寫法2
a := Animal{ 
  Name: "dog",
  Age:  18,
}
fmt.Println(fmt.Sprintf("%T - %v", a, a)) //main.Animal - {dog 18}

//結(jié)構(gòu)體指針實(shí)例化
//寫法1
var b *Animal 
b = new(Animal)
//寫法2
//b := new(Animal)  
//寫法3
//b := &Animal{}    
b.Name = "cat"                            //在底層是(*b).Name = "cat"，這是Go語(yǔ)言幫我們實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)法糖
fmt.Println(fmt.Sprintf("%T - %v", b, b)) //*main.Animal - &{cat 0}

注意：結(jié)構(gòu)體指針必須手動(dòng)初始化，分配內(nèi)存地址

匿名結(jié)構(gòu)體

適用于臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的場(chǎng)景

var v struct {
  Name string
  Age  int
}
fmt.Println(v)

空結(jié)構(gòu)體

不占用內(nèi)存空間

var v struct{}
fmt.Println(unsafe.Sizeof(v)) //0

v1 := struct{}{}
fmt.Println(unsafe.Sizeof(v1)) //0

構(gòu)造函數(shù)

Go沒(méi)有自帶的構(gòu)造函數(shù)，采用自實(shí)現(xiàn)

方式1

結(jié)構(gòu)體不復(fù)雜，可以返回結(jié)構(gòu)體類型，值拷貝性能開(kāi)銷小

func NewPerson(name string, age int8) Person {
  return Person{
    name: name,
    age:  age,
  }
}

定義方式2

結(jié)構(gòu)體復(fù)雜，得返回結(jié)構(gòu)體指針類型，避免值拷貝產(chǎn)生的性能開(kāi)銷

func NewPerson(name string, age int8) *Person {
  return &Person{
    name: name,
    age:  age,
    sex:  sex,
    country:country,
    province:province,
    city:city,
    town:town,
    address:address,
  }
}

方法與接收者

方法（Method）?是一種作用于特定類型變量的函數(shù)。這種特定類型變量叫做接收者（Receiver）?。接收者的概念就類似于PHP中的this?或者 self。

方法與函數(shù)區(qū)別：函數(shù)不屬于任何類型，方法屬于特定類型。函數(shù)沒(méi)有接收者，方法有接收者。

標(biāo)準(zhǔn)格式：

func (接收者變量 接收者類型) 方法名(參數(shù)列表) (返回參數(shù)) {
    函數(shù)體
}

接收者類型（兩種）：

  • 非指針類型：發(fā)生值拷貝產(chǎn)生副本，方法內(nèi)修改字段，只在方法內(nèi)生效；
  • 指針類型：不產(chǎn)生副本，方法內(nèi)修改字段，同步生效；
func NewPerson(name string, age int8) *Person {
  return &Person{
    name: name,
    age:  age,
  }
}

func (p *Person) Dream() {
  p.name = "aaa"
  fmt.Printf("%s的夢(mèng)想是學(xué)好Go語(yǔ)言\n", p.name)  //aaa的夢(mèng)想是學(xué)好Go語(yǔ)言
}

func main() {
  p1 := NewPerson("小王子", 25)
  p1.Dream()
  fmt.Println(p1) //&{aaa 25}
}

什么時(shí)候使用指針類型的接收者：

  1. 需要修改接收者中的值
  2. 接收者是拷貝代價(jià)比較大的大對(duì)象
  3. 保證一致性，在同一個(gè)文件中，如果有某個(gè)方法使用了指針接收者，那么其他的方法也建議使用指針接收者

注意點(diǎn)：

1.接收者類型，可以是任何類型，不僅僅只針對(duì)結(jié)構(gòu)體類型。但要注意下，類型和方法定義需要在同一個(gè)包下面

type MyInt int

func (i MyInt) SayInt() {
  fmt.Println("my type is MyInt")
}

func main() {
  var i1 MyInt
  i2 := MyInt(10)
  i1.SayInt()
  i2.SayInt()
}

輸出結(jié)果：
my type is MyInt
my type is MyInt

匿名字段

結(jié)構(gòu)體允許其成員字段在聲明時(shí)沒(méi)有字段名而只有類型，這種沒(méi)有名字的字段就稱為匿名字段

type User struct {
  Name    string
  Gender  string
  Address //匿名字段
}

type Address struct {
  Province   string
  City       string
  CreateTime string
}

func main() {
  var u1 User
  u1.Name = "張三"
  u1.Gender = "男"
  u1.Address.City = "北京" //匿名字段默認(rèn)使用類型名作為字段名
  u1.CreateTime = "2019" //匿名字段可以省略，但注意多個(gè)匿名字段下有相同字段名，會(huì)編譯失敗，所以建議不采用省略寫法
  fmt.Println(u1)
}

但需要注意字段名沖突問(wèn)題，所以不建議使用省略寫法操作匿名字段

實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮摹袄^承”特性

Go不是面向?qū)ο缶幊痰恼Z(yǔ)言，但可以通過(guò)嵌套結(jié)構(gòu)體的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮摹袄^承”特性

type Animal struct {
  Name string
  Age  int
}

func (a Animal) Say() {
  fmt.Println(fmt.Sprintf("1-my name is %s and age is %d", a.Name, a.Age))
}

type Cat struct {
  Animal //嵌套結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)繼承
}

func main() {
  c1 := Cat{}
  c1.Name = "加菲貓"
  c1.Age = 5
  c1.Say()

  //輸出結(jié)果：
  //1-my name is 加菲貓 and age is 5
}

子類還可以重寫父類的Say方法?，并且還能擁有自己的Run方法：

func (c Cat) Say() {
  fmt.Println(fmt.Sprintf("2-my name is %s and age is %d", c.Name, c.Age))
}

func (c Cat) Run() {
  fmt.Println(fmt.Sprintf("my name is %s，還是跑步高手", c.Name))
}

func main() {
  c1 := Cat{}
  c1.Name = "加菲貓"
  c1.Age = 5
  c1.Say()
  c1.Run()

  //輸出結(jié)果：
  //2-my name is 加菲貓 and age is 5
  //my name is 加菲貓，還是跑步高手
}

標(biāo)簽tag

通過(guò)反射機(jī)制，識(shí)別結(jié)構(gòu)體的標(biāo)簽，容錯(cuò)能力較差，需要注意使用

標(biāo)準(zhǔn)格式：

`key1:"value1" key2:"value2"`

使用注意事項(xiàng)：

  • 外層使用 反引號(hào)? 包起來(lái)，里邊value需要使用 雙引號(hào) 包起來(lái)；
  • KV之間使用冒號(hào)?，多個(gè)KV之間使用空格；（注意：冒號(hào)前后不要加其他符號(hào)）

使用示例：

goframe v2的標(biāo)準(zhǔn)路由注冊(cè)就是使用標(biāo)簽tag的方式定義的，大家感興趣可以看下我們開(kāi)源項(xiàng)目的代碼：

https://github.com/wangzhongyang007/goframe-shop-v2

結(jié)構(gòu)體與JSON系列化

給結(jié)構(gòu)體添加json標(biāo)簽，然后做json序列化操作：

  • 首字母大寫字段（公開(kāi)） ：會(huì)轉(zhuǎn)換成json標(biāo)簽指定的字段名，若未指定，則使用自身字段名；
  • 首字小寫字段（私有） ：不會(huì)輸出，因?yàn)檫@類字段僅在定義當(dāng)前結(jié)構(gòu)體的包中可訪問(wèn)；

簡(jiǎn)單示例：

type CardInfo struct {
  Title  string `json:"title"`
  Desc   string
  height int `json:"height"`
}

func main() {
  c1 := CardInfo{
    Title:  "成長(zhǎng)之星",
    Desc:   "balabala",
    height: 100,
  }
  data, _ := json.Marshal(c1)
  fmt.Println(string(data)) //{"title":"成長(zhǎng)之星","Desc":"balabala"}

  str := "{"title":"title111", "desc":"desc222", "height":20}"
  c2 := CardInfo{}
  _ = json.Unmarshal([]byte(str), &c2)
  fmt.Println(c2) //{title111 desc222 0}
}

空結(jié)構(gòu)體

上文為大家簡(jiǎn)單介紹了空結(jié)構(gòu)體，使用unsafe.SizeOf()方法，明確知道了空結(jié)構(gòu)體，它不占用存儲(chǔ)空間。

（即“寬度”為0，寬度描述了一個(gè)類型的實(shí)例所占用的存儲(chǔ)空間的字節(jié)數(shù)）

s := struct{}{}
fmt.Println(unsafe.Sizeof(s)) //0

在項(xiàng)目代碼中，我們經(jīng)常都會(huì)看到空結(jié)構(gòu)體struct{}{}的使用，它有什么作用，適合什么場(chǎng)景使用呢？

空結(jié)構(gòu)體作用

因?yàn)榭战Y(jié)構(gòu)體不占據(jù)內(nèi)存空間，因此被廣泛作為各種場(chǎng)景下的占位符使用。

  1. 一是節(jié)省資源
  2. 二是空結(jié)構(gòu)體本身就具備很強(qiáng)的語(yǔ)義：即這里不需要任何值，僅作為占位符。

空結(jié)構(gòu)體使用場(chǎng)景

主要使用場(chǎng)景有3個(gè)：

  1. 實(shí)現(xiàn)集合類型
  2. 實(shí)現(xiàn)空通道
  3. 實(shí)現(xiàn)方法接收者

下面逐個(gè)為大家詳解

1.實(shí)現(xiàn)集合類型

Go語(yǔ)言本身是沒(méi)有集合類型（Set），通常是使用map來(lái)替代。

但有個(gè)問(wèn)題：就是集合類型，只需要用到key（鍵），不需要用到value（值）

如果value使用bool來(lái)表示，實(shí)際會(huì)占用1個(gè)字節(jié)的空間，為了節(jié)省空間，這時(shí)空結(jié)構(gòu)體就可以大顯身手了

type Set map[int]struct{}

func main() {
  s := make(Set)
  s.add(1)
  s.add(2)
  s.add(3)
  s.remove(2)
  fmt.Println(s.exist(1))
  fmt.Println(s)

  //輸出：
  //true
  //map[1:{} 3:{}]
}
func (s Set) add(num int) {
  s[num] = struct{}{}
}
func (s Set) remove(num int) {
  delete(s, num)
}
func (s Set) exist(num int) bool {
  _, ok := s[num]
  return ok
}

空結(jié)構(gòu)體作為占位符，不會(huì)額外增加不必要的內(nèi)存開(kāi)銷，很方便的就把問(wèn)題給解決了

2.實(shí)現(xiàn)空通道

在Go語(yǔ)言 channel的使用場(chǎng)景中，常常會(huì)遇到通知型 channel，其不需要發(fā)送任何數(shù)據(jù)，只是用于協(xié)調(diào) Goroutine 的運(yùn)行，用于流轉(zhuǎn)各類狀態(tài)或是控制并發(fā)情況。

這類情況就特別適合使用空結(jié)構(gòu)體，只做個(gè)占位，不浪費(fèi)內(nèi)存空間

func main() {
  ch := make(chan struct{})
  go worker(ch)

  // Send a message to a worker.
  ch <- struct{}{}

  // Receive a message from the worker.
  <-ch
  println("AAA")

  //輸出：
  //BBB
  //AAA
}

func worker(ch chan struct{}) {
  // Receive a message from the main program.
  <-ch
  println("BBB")

  // Send a message to the main program.
  close(ch)
}

由于該 channel 使用的是空結(jié)構(gòu)體，因此也不會(huì)帶來(lái)額外的內(nèi)存開(kāi)銷

3.實(shí)現(xiàn)方法接收者

使用結(jié)構(gòu)體類型的變量作為方法接收者，有時(shí)結(jié)構(gòu)體可以不包含任何字段屬性。這種情況，可以用int或者string來(lái)替代，但它們都會(huì)占用內(nèi)存空間，所以使用空結(jié)構(gòu)體是比較合適的。

并且也有利于未來(lái)針對(duì)該類型進(jìn)行公共字段等的增加，容易擴(kuò)展和維護(hù)

type T struct{}

func methodUse() {
  t := T{}
  t.Print()
  t.Print2()

  //輸出：
  //哈哈哈Print
  //哈哈哈Print2
}

func (t T) Print() {
  fmt.Println("哈哈哈Print")
}
func (t T) Print2() {
  fmt.Println("哈哈哈Print2")
}

總結(jié)

本文詳解了Go語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體的各種知識(shí)點(diǎn)，最后針對(duì)空結(jié)構(gòu)體的作用和使用場(chǎng)景，進(jìn)行了詳細(xì)的講解。在之后的實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，只用占位不用實(shí)際含義，那么我們就都可以使用空結(jié)構(gòu)體，可以極大的節(jié)省不必要的內(nèi)存開(kāi)銷。

原文鏈接：??https://juejin.cn/post/7199265829955223589??

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「 程序員升級(jí)打怪之旅」，作者「王中陽(yáng)Go」，可以通過(guò)以下二維碼關(guān)注。

轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系「 程序員升級(jí)打怪之旅」公眾號(hào)。

責(zé)任編輯：武曉燕 來(lái)源： 程序員升職加薪之旅
Go語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體
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