[关闭]
@phper 2018-03-13T10:10:48.000000Z 字数 7633 阅读 648

16.结构体

Golang

原文:https://golangbot.com/structs/


欢迎来到Golang 系列教程的第 16 章。

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 firstNamelastNameage 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

  1. type Employee struct {
  2. firstName string
  3. lastName string
  4. age int
  5. }

在上面的代码片段里,声明了一个结构体类型 Employee,它有 firstNamelastNameage 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,firstNamelastName 属于相同的 string 类型,于是这个结构体可以重写为:

  1. type Employee struct {
  2. firstName, lastName string
  3. age, salary int
  4. }

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)

  1. var employee struct {
  2. firstName, lastName string
  3. age int
  4. }

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

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Employee struct {
  6. firstName, lastName string
  7. age, salary int
  8. }
  9. func main() {
  10. //creating structure using field names
  11. emp1 := Employee{
  12. firstName: "Sam",
  13. age: 25,
  14. salary: 500,
  15. lastName: "Anderson",
  16. }
  17. //creating structure without using field names
  18. emp2 := Employee{"Thomas", "Paul", 29, 800}
  19. fmt.Println("Employee 1", emp1)
  20. fmt.Println("Employee 2", emp2)
  21. }

在线运行程序

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:

  1. Employee 1 {Sam Anderson 25 500}
  2. Employee 2 {Thomas Paul 29 800}

创建匿名结构体

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. func main() {
  6. emp3 := struct {
  7. firstName, lastName string
  8. age, salary int
  9. }{
  10. firstName: "Andreah",
  11. lastName: "Nikola",
  12. age: 31,
  13. salary: 5000,
  14. }
  15. fmt.Println("Employee 3", emp3)
  16. }

在线运行程序

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:

  1. 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。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Employee struct {
  6. firstName, lastName string
  7. age, salary int
  8. }
  9. func main() {
  10. var emp4 Employee //zero valued structure
  11. fmt.Println("Employee 4", emp4)
  12. }

在线运行程序

该程序定义了 emp4,却没有初始化任何值。因此 firstNamelastName 赋值为 string 的零值("")。而 agesalary 赋值为 int 的零值(0)。该程序会输出:

  1. 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。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Employee struct {
  6. firstName, lastName string
  7. age, salary int
  8. }
  9. func main() {
  10. emp5 := Employee{
  11. firstName: "John",
  12. lastName: "Paul",
  13. }
  14. fmt.Println("Employee 5", emp5)
  15. }

在线运行程序

在上面程序中的第 14 行和第 15 行,我们初始化了 firstNamelastName,而 agesalary 没有进行初始化。因此 agesalary 赋值为零值。该程序会输出:

  1. 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。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Employee struct {
  6. firstName, lastName string
  7. age, salary int
  8. }
  9. func main() {
  10. emp6 := Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
  11. fmt.Println("First Name:", emp6.firstName)
  12. fmt.Println("Last Name:", emp6.lastName)
  13. fmt.Println("Age:", emp6.age)
  14. fmt.Printf("Salary: $%d", emp6.salary)
  15. }

在线运行程序

上面程序中的 emp6.firstName 访问了结构体 emp6 的字段 firstName。该程序输出:

  1. First Name: Sam
  2. Last Name: Anderson
  3. Age: 55
  4. Salary: $6000

还可以创建零值的 struct,以后再给各个字段赋值。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Employee struct {
  6. firstName, lastName string
  7. age, salary int
  8. }
  9. func main() {
  10. var emp7 Employee
  11. emp7.firstName = "Jack"
  12. emp7.lastName = "Adams"
  13. fmt.Println("Employee 7:", emp7)
  14. }

在线运行程序

在上面程序中,我们定义了 emp7,接着给 firstNamelastName 赋值。该程序会输出:

  1. 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。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Employee struct {
  6. firstName, lastName string
  7. age, salary int
  8. }
  9. func main() {
  10. emp8 := &Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
  11. fmt.Println("First Name:", (*emp8).firstName)
  12. fmt.Println("Age:", (*emp8).age)
  13. }

在线运行程序

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 emp8firstName 字段。该程序会输出:

  1. First Name: Sam
  2. 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

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Employee struct {
  6. firstName, lastName string
  7. age, salary int
  8. }
  9. func main() {
  10. emp8 := &Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
  11. fmt.Println("First Name:", emp8.firstName)
  12. fmt.Println("Age:", emp8.age)
  13. }

在线运行程序

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:

  1. First Name: Sam
  2. 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 stringint

  1. type Person struct {
  2. string
  3. int
  4. }

我们接下来使用匿名字段来编写一个程序。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Person struct {
  6. string
  7. int
  8. }
  9. func main() {
  10. p := Person{"Naveen", 50}
  11. fmt.Println(p)
  12. }

在线运行程序

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 stringint 的字段。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Person struct {
  6. string
  7. int
  8. }
  9. func main() {
  10. var p1 Person
  11. p1.string = "naveen"
  12. p1.int = 50
  13. fmt.Println(p1)
  14. }

在线运行程序

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:

  1. {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。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Address struct {
  6. city, state string
  7. }
  8. type Person struct {
  9. name string
  10. age int
  11. address Address
  12. }
  13. func main() {
  14. var p Person
  15. p.name = "Naveen"
  16. p.age = 50
  17. p.address = Address {
  18. city: "Chicago",
  19. state: "Illinois",
  20. }
  21. fmt.Println("Name:", p.name)
  22. fmt.Println("Age:",p.age)
  23. fmt.Println("City:",p.address.city)
  24. fmt.Println("State:",p.address.state)
  25. }

在线运行程序

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:

  1. Name: Naveen
  2. Age: 50
  3. City: Chicago
  4. 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。

  1. type Address struct {
  2. city, state string
  3. }
  4. type Person struct {
  5. name string
  6. age int
  7. Address
  8. }

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 Addresscitystate 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。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type Address struct {
  6. city, state string
  7. }
  8. type Person struct {
  9. name string
  10. age int
  11. Address
  12. }
  13. func main() {
  14. var p Person
  15. p.name = "Naveen"
  16. p.age = 50
  17. p.Address = Address{
  18. city: "Chicago",
  19. state: "Illinois",
  20. }
  21. fmt.Println("Name:", p.name)
  22. fmt.Println("Age:", p.age)
  23. fmt.Println("City:", p.city) //city is promoted field
  24. fmt.Println("State:", p.state) //state is promoted field
  25. }

在线运行程序

在上面代码中的第 26 行和第 27 行,我们使用了语法 p.cityp.state,访问提升字段 citystate 就像它们是在结构体 p 中声明的一样。该程序会输出:

  1. Name: Naveen
  2. Age: 50
  3. City: Chicago
  4. 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

computer 目录中,在名为 spec.go 的文件中保存下面的程序。

  1. package computer
  2. type Spec struct { //exported struct
  3. Maker string //exported field
  4. model string //unexported field
  5. Price int //exported field
  6. }

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 SpecSpec 有两个导出字段 MakerPrice,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。

  1. package main
  2. import "structs/computer"
  3. import "fmt"
  4. func main() {
  5. var spec computer.Spec
  6. spec.Maker = "apple"
  7. spec.Price = 50000
  8. fmt.Println("Spec:", spec)
  9. }

包结构如下所示:

  1. src
  2. structs
  3. computer
  4. spec.go
  5. 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 MakerPrice。执行命令 go install structsworkspacepath/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。

  1. package main
  2. import "structs/computer"
  3. import "fmt"
  4. func main() {
  5. var spec computer.Spec
  6. spec.Maker = "apple"
  7. spec.Price = 50000
  8. spec.model = "Mac Mini"
  9. fmt.Println("Spec:", spec)
  10. }

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

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type name struct {
  6. firstName string
  7. lastName string
  8. }
  9. func main() {
  10. name1 := name{"Steve", "Jobs"}
  11. name2 := name{"Steve", "Jobs"}
  12. if name1 == name2 {
  13. fmt.Println("name1 and name2 are equal")
  14. } else {
  15. fmt.Println("name1 and name2 are not equal")
  16. }
  17. name3 := name{firstName:"Steve", lastName:"Jobs"}
  18. name4 := name{}
  19. name4.firstName = "Steve"
  20. if name3 == name4 {
  21. fmt.Println("name3 and name4 are equal")
  22. } else {
  23. fmt.Println("name3 and name4 are not equal")
  24. }
  25. }

在线运行程序

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 name1name2 相等,而 name3name4 不相等。该程序会输出:

  1. name1 and name2 are equal
  2. 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。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. type image struct {
  6. data map[int]int
  7. }
  8. func main() {
  9. image1 := image{data: map[int]int{
  10. 0: 155,
  11. }}
  12. image2 := image{data: map[int]int{
  13. 0: 155,
  14. }}
  15. if image1 == image2 {
  16. fmt.Println("image1 and image2 are equal")
  17. }
  18. }

在线运行程序

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 image1image2 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)

github 上有本教程的源代码。

添加新批注
在作者公开此批注前,只有你和作者可见。
回复批注