Go语言结构体struct详解，Go空结构体的这些妙用你知道吗？

2023-09-07 14:18

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本文详解了Go语言结构体的各个知识点，最后介绍了空结构体的3种妙用。希望对你有帮助。

定义

结构体，是一种自定义的数据类型，由多个数据类型组合而成。用于描述一类事物相关属性。

定义方式：

type 类型名 struct {    字段名 字段类型    …}//示例：type Animal struct {  Name string  Age  int}

实例化

结构体和结构体指针，两者的实例化有所区别

提供多种写法，灵活使用：

//结构体实例化//写法1//var a Animal //a.Name = "aaa"//a.Age = 18//写法2a := Animal{   Name: "dog",  Age:  18,}fmt.Println(fmt.Sprintf("%T - %v", a, a)) //main.Animal - {dog 18}//结构体指针实例化//写法1var b *Animal b = new(Animal)//写法2//b := new(Animal)  //写法3//b := &Animal{}    b.Name = "cat"//在底层是(*b).Name = "cat"，这是Go语言帮我们实现的语法糖fmt.Println(fmt.Sprintf("%T - %v", b, b)) //*main.Animal - &{cat 0}

注意：结构体指针必须手动初始化，分配内存地址

匿名结构体

适用于临时数据存储的场景

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

空结构体

不占用内存空间

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

构造函数

Go没有自带的构造函数，采用自实现

方式1

结构体不复杂，可以返回结构体类型，值拷贝性能开销小

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

定义方式2

结构体复杂，得返回结构体指针类型，避免值拷贝产生的性能开销

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,  }}

方法与接收者

方法（Method）是一种作用于特定类型变量的函数。这种特定类型变量叫做接收者（Receiver）。接收者的概念就类似于PHP中的this或者 self。

方法与函数区别：函数不属于任何类型，方法属于特定类型。函数没有接收者，方法有接收者。

标准格式：

func (接收者变量 接收者类型) 方法名(参数列表) (返回参数) {    函数体}

接收者类型（两种）：

非指针类型：发生值拷贝产生副本，方法内修改字段，只在方法内生效；
指针类型：不产生副本，方法内修改字段，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的梦想是学好Go语言\n", p.name)  //aaa的梦想是学好Go语言}func main() {  p1 := NewPerson("小王子", 25)  p1.Dream()  fmt.Println(p1) //&{aaa 25}}

什么时候使用指针类型的接收者：

需要修改接收者中的值
接收者是拷贝代价比较大的大对象
保证一致性，在同一个文件中，如果有某个方法使用了指针接收者，那么其他的方法也建议使用指针接收者

注意点：

接收者类型，可以是任何类型，不仅仅只针对结构体类型。但要注意下，类型和方法定义需要在同一个包下面

type MyInt intfunc (i MyInt) SayInt() {  fmt.Println("my type is MyInt")}func main() {  var i1 MyInt  i2 := MyInt(10)  i1.SayInt()  i2.SayInt()}输出结果：my type is MyIntmy type is MyInt

匿名字段

结构体允许其成员字段在声明时没有字段名而只有类型，这种没有名字的字段就称为匿名字段

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 = "张三"  u1.Gender = "男"  u1.Address.City = "北京" //匿名字段默认使用类型名作为字段名  u1.CreateTime = "2019" //匿名字段可以省略，但注意多个匿名字段下有相同字段名，会编译失败，所以建议不采用省略写法  fmt.Println(u1)}

但需要注意字段名冲突问题，所以不建议使用省略写法操作匿名字段

实现面向对象的“继承”特性

Go不是面向对象编程的语言，但可以通过嵌套结构体的方式，来实现面向对象的“继承”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 //嵌套结构体实现继承}func main() {  c1 := Cat{}  c1.Name = "加菲猫"  c1.Age = 5  c1.Say()  //输出结果：  //1-my name is 加菲猫 and age is 5}

子类还可以重写父类的Say方法，并且还能拥有自己的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，还是跑步高手", c.Name))}func main() {  c1 := Cat{}  c1.Name = "加菲猫"  c1.Age = 5  c1.Say()  c1.Run()  //输出结果：  //2-my name is 加菲猫 and age is 5  //my name is 加菲猫，还是跑步高手}

标签tag

通过反射机制，识别结构体的标签，容错能力较差，需要注意使用

标准格式：

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

使用注意事项：

外层使用 反引号 包起来，里边value需要使用 双引号 包起来；
KV之间使用冒号，多个KV之间使用空格； （注意：冒号前后不要加其他符号）

使用示例：

goframe v2的标准路由注册就是使用标签tag的方式定义的，大家感兴趣可以看下我们开源项目的代码：

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

结构体与JSON系列化

给结构体添加json标签，然后做json序列化操作：

首字母大写字段（公开） ：会转换成json标签指定的字段名，若未指定，则使用自身字段名；
首字小写字段（私有） ：不会输出，因为这类字段仅在定义当前结构体的包中可访问；

简单示例：

type CardInfo struct {  Title  string `json:"title"`  Desc   string  height int `json:"height"`}func main() {  c1 := CardInfo{    Title:  "成长之星",    Desc:   "balabala",    height: 100,  }  data, _ := json.Marshal(c1)  fmt.Println(string(data)) //{"title":"成长之星","Desc":"balabala"}  str := "{"title":"title111", "desc":"desc222", "height":20}"  c2 := CardInfo{}  _ = json.Unmarshal([]byte(str), &c2)  fmt.Println(c2) //{title111 desc222 0}}

空结构体

上文为大家简单介绍了空结构体，使用unsafe.SizeOf()方法，明确知道了空结构体，它不占用存储空间。

（即“宽度”为0，宽度描述了一个类型的实例所占用的存储空间的字节数）

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

在项目代码中，我们经常都会看到空结构体struct{}{}的使用，它有什么作用，适合什么场景使用呢？

空结构体作用

请大家注意：结构体包含一个指针和指针指向的数据，下文所说的不占用内存其实指的是指针指向的数据为null，但是空结构体最为一个变量它的指针肯定是占用内存空间的，只是单用很小。

因为空结构体的值不占据内存空间的特性，因此被广泛作为各种场景下的占位符使用。

一是节省资源
二是空结构体本身就具备很强的语义：即这里不需要任何值，仅作为占位符。

空结构体使用场景

主要使用场景有3个：

实现集合类型
实现空通道
实现方法接收者

下面逐个为大家详解

1.实现集合类型

Go语言本身是没有集合类型（Set），通常是使用map来替代。

但有个问题：就是集合类型，只需要用到key（键），不需要用到value（值）

如果value使用bool来表示，实际会占用1个字节的空间，为了节省空间，这时空结构体就可以大显身手了

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)  //输出：  //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}

空结构体作为占位符，不会额外增加不必要的内存开销，很方便的就把问题给解决了

2.实现空通道

在Go语言 channel的使用场景中，常常会遇到通知型 channel，其不需要发送任何数据，只是用于协调 Goroutine 的运行，用于流转各类状态或是控制并发情况。

这类情况就特别适合使用空结构体，只做个占位，不浪费内存空间

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")  //输出：  //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)}

由于该 channel 使用的是空结构体，因此也不会带来额外的内存开销

3.实现方法接收者

使用结构体类型的变量作为方法接收者，有时结构体可以不包含任何字段属性。这种情况，可以用int或者string来替代，但它们都会占用内存空间，所以使用空结构体是比较合适的。

并且也有利于未来针对该类型进行公共字段等的增加，容易扩展和维护

type T struct{}func methodUse() {  t := T{}  t.Print()  t.Print2()  //输出：  //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")}