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  • Go语言学习笔记(四)结构体struct & 接口Interface & 反射reflect

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    结构体struct

    struct 用来自定义复杂数据结构,可以包含多个字段(属性),可以嵌套;

    go中的struct类型理解为类,可以定义方法,和函数定义有些许区别;

    struct类型是值类型

    struct定义

    type User struct {
        Name string
        Age  int32
        mess string
    }
    var user User
    var user1 *User = &User{}
    var user2 *User = new(User)

    struct使用

    下面示例中user1和user2为指针类型,访问的时候编译器会自动把 user1.Name 转为 (*user1).Name

    func main() {
        var user User
        user.Name = "nick"
        user.Age = 18
        user.mess = "lover"
    
        var user1 *User = &User{
            Name: "dawn",
            Age:  21,
        }
        fmt.Println(*user1)                    //{dawn 21 }
        fmt.Println(user1.Name, (*user1).Name) //dawn dawn
    
        var user2 *User = new(User)
        user2.Name = "suoning"
        user2.Age = 18
        fmt.Println(user2)                     //&{suoning 18 }
        fmt.Println(user2.Name, (*user2).Name) //suoning suoning
    }

    构造函数

    golang中的struct没有构造函数,可以伪造一个

    type User struct {
        Name string
        Age  int32
        mess string
    }
    
    func NewUser(name string, age int32, mess string) *User {
        return &User{Name:name,Age:age,mess:mess}
    }
    
    func main() {
        //user := new(User)
        user := NewUser("suoning", 18, "lover")
        fmt.Println(user, user.mess, user.Name, user.Age)
    }

    内存布局

    struct中的所有字段在内存是连续的,布局如下:

        var user User
        user.Name = "nick"
        user.Age = 18
        user.mess = "lover"
    
        fmt.Println(user)                   //{nick 18 lover}
        fmt.Printf("Name:%p
    ", &user.Name) //Name:0xc420016180
        fmt.Printf("Age: %p
    ", &user.Age)  //Age: 0xc420016190
        fmt.Printf("mess:%p
    ", &user.mess) //mess:0xc420016198 8字节为内存对齐

    方法

    方法是作用在特定类型的变量上,因此自定义类型,都可以有方法,而不仅仅是struct。

    方法的访问控制也是通过大小写控制。

    init函数是通过传入指针实现,这样改变struct字段值,因为是值类型。

    type User struct {
        Name string
        Age  int
        sex  string
    }
    
    func (this *User) init(name string, age int, sex string) {
        this.Name = name
        this.Age = age
        this.sex = sex
    }
    
    func (this User) GetName() string {
        return this.Name
    }
    
    func main() {
        var user User
        user.init("nick", 18, "man")
        //(&user).init("nick", 18, "man")
        name := user.GetName()
        fmt.Println(name)
    }

    匿名字段

    如果有冲突的, 则最外的优先

    type User struct {
        Name stirng
        Age int        
    }
    
    type Lover struct {
         User
         sex time.Time
         int
         Age int
    }

    继承 & 多重继承

    一个结构体继承多个结构体,访问通过点。继承字段以及方法。

    可以起别名,如下面 u1(user1),访问 user.u1.Age。

    如果继承的结构体都拥有同一个字段,通过user.name访问就会报错,必须通过user.user1.name来访问。

    type user1 struct {
        name string
        Age  int
    }
    
    type user2 struct {
        name string
        age  int
        sex time.Time
    }
    
    type User struct {
        u1   user1 //别名
        user2
        Name string
        Age  int
    }
    
    func main() {
        var user User
        user.Name = "nick"
        user.u1.Age = 18
        fmt.Println(user)    //{{ 18} { 0 {0 0 <nil>}} nick 0}
    }

    tag

    在go中,首字母大小写有特殊的语法含义,小写包外无法引用。由于需要和其它的系统进行数据交互,例如转成json格式。这个时候如果用属性名来作为键值可能不一定会符合项目要求。tag在转换成其它数据格式的时候,会使用其中特定的字段作为键值。

    import "encoding/json"
    
    type User struct {
        Name string `json:"userName"`
        Age  int    `json:"userAge"`
    }
    
    func main() {
        var user User
        user.Name = "nick"
        user.Age = 18
        
        conJson, _ := json.Marshal(user)
        fmt.Println(string(conJson))    //{"userName":"nick","userAge":0}
    }

    String()

    如果实现了String()这个方法,那么fmt默认会调用String()。

    type name1 struct {
        int
        string
    }
    
    func (this *name1) String() string {
        return fmt.Sprintf("This is String(%s).", this.string)
    }
    
    func main() {
        n := new(name1)
        fmt.Println(n) //This is String().
        n.string = "suoning"
        d := fmt.Sprintf("%s", n) //This is String(suoning).
        fmt.Println(d)
    }

    defer所有错误

    func myE() (str string, err error) {
        defer func() {
            if p := recover(); p != nil {
                str, ok := p.(string)
                if ok {
                    err = errors.New(str)
                } else {
                    err = errors.New("panic")
                }
                //debug.PrintStack()
            }
        }()
        panic("this is panic message")
        return "hello girl", err
    }

    接口Interface

    Interface类型可以定义一组方法,但是这些不需要实现。并且interface不能包含任何变量。

    interface类型默认是一个指针。

    Interface定义

    type Car interface {
        NameGet() string
        Run(n int)
        Stop()
    }

    Interface实现

    1. Golang中的接口,不需要显示的实现。只要一个变量,含有接口类型中的所有方法,那么这个变量就实现这个接口。因此,golang中没有implement类似的关键字;
    2. 如果一个变量含有了多个interface类型的方法,那么这个变量就实现了多个接口;如果一个变量只含有了1个interface的方部分方法,那么这个变量没有实现这个接口。
    3. 空接口 Interface{}:空接口没有任何方法,所以所有类型都实现了空接口。
    var a int
    var b interface{}    //空接口
    b  = a

    多态

    一种事物的多种形态,都可以按照统一的接口进行操作。

    栗子:

    type Car interface {
        NameGet() string
        Run(n int)
        Stop()
    }
    
    type BMW struct {
        Name string
    }
    func (this *BMW) NameGet() string {
        return this.Name
    }
    func (this *BMW) Run(n int) {
        fmt.Printf("BMW is running of num is %d 
    ", n)
    }
    func (this *BMW) Stop() {
        fmt.Printf("BMW is stop 
    ")
    }
    
    type Benz struct {
        Name string
    }
    func (this *Benz) NameGet() string {
        return this.Name
    }
    func (this *Benz) Run(n int) {
        fmt.Printf("Benz is running of num is %d 
    ", n)
    }
    func (this *Benz) Stop() {
        fmt.Printf("Benz is stop 
    ")
    }
    func (this *Benz) ChatUp() {
        fmt.Printf("ChatUp 
    ")
    }
    
    func main() {
        var car Car
        fmt.Println(car) // <nil>
    
        var bmw BMW = BMW{Name: "宝马"}
        car = &bmw
        fmt.Println(car.NameGet()) //宝马
        car.Run(1)                 //BMW is running of num is 1
        car.Stop()                 //BMW is stop
    
        benz := &Benz{Name: "大奔"}
        car = benz
        fmt.Println(car.NameGet()) //大奔
        car.Run(2)                 //Benz is running of num is 2
        car.Stop()                 //Benz is stop
        //car.ChatUp()    //ERROR: car.ChatUp undefined (type Car has no field or method ChatUp)
    }

    Interface嵌套

    一个接口可以嵌套在另外的接口。

    即需要实现2个接口的方法。

    type Car interface {
        NameGet() string
        Run(n int)
        Stop()
    }
    
    type Used interface {
        Car
        Cheap()
    }

    类型断言

    类型断言,由于接口是一般类型,不知道具体类型,

    如果要转成具体类型,可以采用以下方法进行转换:

    var t int
    var x interface{}
    x = t
    
    y = x.(int)       //转成int
    y, ok = x.(int)   //转成int,不报错

    栗子一:

    func test(i interface{}) {
        // n := i.(int)
        n, ok := i.(int)
        if !ok {
            fmt.Println("error")
            return
        }
        n += 10
        fmt.Println(n)
    }
    
    func main() {
        var t1 int
        test(t1)
    }

    栗子二:

    switch & type

    type Student struct {
        Name string
    }
    
    func judgmentType(items ...interface{}) {
        for k, v := range items {
            switch v.(type) {
            case string:
                fmt.Printf("string, %d[%v]
    ", k, v)
            case bool:
                fmt.Printf("bool, %d[%v]
    ", k, v)
            case int, int32, int64:
                fmt.Printf("int, %d[%v]
    ", k, v)
            case float32, float64:
                fmt.Printf("float, %d[%v]
    ", k, v)
            case Student:
                fmt.Printf("Student, %d[%v]
    ", k, v)
            case *Student:
                fmt.Printf("Student, %d[%p]
    ", k, v)
            }
        }
    }
    
    func main() {
        stu1 := &Student{Name: "nick"}
        judgmentType(1, 2.2, "learing", stu1)
    }

    栗子三:

    判断一个变量是否实现了指定接口

    type Stringer interface {
        String() string
    }
    
    type Mystruct interface {
    
    }
    type Mystruct2 struct {
    
    }
    func (this *Mystruct2) String() string {
        return ""
    }
    
    func main()  {
        var v Mystruct
        var v2 Mystruct2
        v = &v2
    
        if sv, ok := v.(Stringer); ok {
            fmt.Printf("%v implements String(): %s
    ", sv.String());
        }
    }

    反射 reflect

    reflect包实现了运行时反射,允许程序操作任意类型的对象。

    典型用法是用静态类型interface{}保存一个值,

      通过调用TypeOf获取其动态类型信息,该函数返回一个Type类型值。

      调用ValueOf函数返回一个Value类型值,该值代表运行时的数据。

    func TypeOf(i interface{}) Type
    TypeOf返回接口中保存的值的类型,TypeOf(nil)会返回nil。
    func ValueOf(i interface{}) Value
    ValueOf返回一个初始化为i接口保管的具体值的Value,ValueOf(nil)返回Value零值。
    reflect.Value.Kind
    获取变量的类别,返回一个常量
    const (
        Invalid Kind = iota
        Bool
        Int
        Int8
        Int16
        Int32
        Int64
        Uint
        Uint8
        Uint16
        Uint32
        Uint64
        Uintptr
        Float32
        Float64
        Complex64
        Complex128
        Array
        Chan
        Func
        Interface
        Map
        Ptr
        Slice
        String
        Struct
        UnsafePointer
    )
    reflect.Value.Kind()方法返回的常量
    reflect.Value.Interface()
    转换成interface{}类型
    【变量<-->Interface{}<-->Reflect.Value】
    获取变量的值:
    reflect.ValueOf(x).Int()
    reflect.ValueOf(x).Float() 
    reflect.ValueOf(x).String()
    reflect.ValueOf(x).Bool()
    通过反射的来改变变量的值
    reflect.Value.SetXX相关方法,比如:
    reflect.Value.SetInt(),设置整数
    reflect.Value.SetFloat(),设置浮点数
    reflect.Value.SetString(),设置字符串

    栗子一

    import "reflect"
    
    func main() {
        var x float64 = 5.21
        fmt.Println("type:", reflect.TypeOf(x)) //type: float64
    
        v := reflect.ValueOf(x)
        fmt.Println("value:", v)         //value: 5.21
        fmt.Println("type:", v.Type())   //type: float64
        fmt.Println("kind:", v.Kind())   //kind: float64
        fmt.Println("value:", v.Float()) //value: 5.21
    
        fmt.Println(v.Interface())                    //5.21
        fmt.Printf("value is %1.1e
    ", v.Interface()) //value is 5.2e+00
        y := v.Interface().(float64)
        fmt.Println(y) //5.21
    }

    栗子二(修改值)

    SetXX(x) 因为传递的是 x 的值的副本,所以SetXX不能够改 x,改动 x 必须向函数传递 x 的指针,SetXX(&x) 。

    //错误代码!!!
    //panic: reflect: reflect.Value.SetFloat using unaddressable value
    func main() {
        var a float64
        fv := reflect.ValueOf(&a)
        fv.SetFloat(520.00)
        fmt.Printf("%v
    ", a)
    }
    //正确的,传指针
    func main() {
        var a2 float64
        fv2 := reflect.ValueOf(&a2)
        fv2.Elem().SetFloat(520.00)
        fmt.Printf("%v
    ", a2)    //520
    }

    反射操作结构体

    1. reflect.Value.NumField()获取结构体中字段的个数
    2. reflect.Value.Method(n).Call(nil)来调用结构体中的方法

    栗子一(通过反射操作结构体)

    import "reflect"
    
    type NotknownType struct {
        S1 string
        S2 string
        S3 string
    }
    
    func (n NotknownType) String() string {
        return n.S1 + " & " + n.S2 + " & " + n.S3
    }
    
    var secret interface{} = NotknownType{"Go", "C", "Python"}
    
    func main() {
        value := reflect.ValueOf(secret)
        fmt.Println(value) //Go & C & Python
        typ := reflect.TypeOf(secret)
        fmt.Println(typ) //main.NotknownType
    
        knd := value.Kind()
        fmt.Println(knd) // struct
    
        for i := 0; i < value.NumField(); i++ {
            fmt.Printf("Field %d: %v
    ", i, value.Field(i))
        }
    
        results := value.Method(0).Call(nil)
        fmt.Println(results) // [Go & C & Python]
    }

    栗子二(通过反射修改结构体)

    import "reflect"
    
    type T struct {
        A int
        B string
    }
    
    func main() {
        t := T{18, "nick"}
        s := reflect.ValueOf(&t).Elem()
        typeOfT := s.Type()
    
        for i := 0; i < s.NumField(); i++ {
            f := s.Field(i)
            fmt.Printf("%d: %s %s = %v
    ", i,
                typeOfT.Field(i).Name, f.Type(), f.Interface())
        }
    
        s.Field(0).SetInt(25)
        s.Field(1).SetString("nicky")
        fmt.Println(t)
    }
    
    /*
    输出:
    0: A int = 18
    1: B string = nick
    {25 nicky}
    */
    import "reflect"
    
    type test struct {
        S1 string
        s2 string
        s3 string
    }
    
    var s interface{} = &test{
        S1: "s1",
        s2: "s2",
        s3: "s3",
    }
    
    func main() {
        val := reflect.ValueOf(s)
        fmt.Println(val)                      //&{s1 s2 s3}
        fmt.Println(val.Elem())               //{s1 s2 s3}
        fmt.Println(val.Elem().Field(0))      //s1
        val.Elem().Field(0).SetString("hehe") //S1大写
    }

    栗子三(struct tag 内部实现)

    package main
    
    import (
        "fmt"
        "reflect"
    )
    
    type User struct {
        Name string `json:"user_name"`
    }
    
    func main() {
        var user User
        userType := reflect.TypeOf(user)
        jsonString := userType.Field(0).Tag.Get("json")
        fmt.Println(jsonString)        //user_name
    }

      

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