欢迎来到 [Golang 系列教程](/subject/2)的第 16 个教程。
### 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 `firstName`、`lastName` 和 `age` 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
```go
type Employee struct {
firstName string
lastName string
age int
}
```
在上面的代码片段里,声明了一个结构体类型 `Employee`,它有 `firstName`、`lastName` 和 `age` 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,`firstName` 和 `lastName` 属于相同的 `string` 类型,于是这个结构体可以重写为:
```go
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
```
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)**。
```go
var employee struct {
firstName, lastName string
age int
}
```
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`**。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
//creating structure using field names
emp1 := Employee{
firstName: "Sam",
age: 25,
salary: 500,
lastName: "Anderson",
}
//creating structure without using field names
emp2 := Employee{"Thomas", "Paul", 29, 800}
fmt.Println("Employee 1", emp1)
fmt.Println("Employee 2", emp2)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/uhPAHeUwvK)
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:
```
Employee 1 {Sam Anderson 25 500}
Employee 2 {Thomas Paul 29 800}
```
### 创建匿名结构体
```go
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
emp3 := struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}{
firstName: "Andreah",
lastName: "Nikola",
age: 31,
salary: 5000,
}
fmt.Println("Employee 3", emp3)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/TEMFM3oZiq)
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:
```
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。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
var emp4 Employee //zero valued structure
fmt.Println("Employee 4", emp4)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/p7_OpVdFXJ)
该程序定义了 `emp4`,却没有初始化任何值。因此 `firstName` 和 `lastName` 赋值为 string 的零值(`""`)。而 `age` 和 `salary` 赋值为 int 的零值(0)。该程序会输出:
```
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。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
emp5 := Employee{
firstName: "John",
lastName: "Paul",
}
fmt.Println("Employee 5", emp5)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/w2gPoCnlZ1)
在上面程序中的第 14 行和第 15 行,我们初始化了 `firstName` 和 `lastName`,而 `age` 和 `salary` 没有进行初始化。因此 `age` 和 `salary` 赋值为零值。该程序会输出:
```
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。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
emp6 := Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
fmt.Println("First Name:", emp6.firstName)
fmt.Println("Last Name:", emp6.lastName)
fmt.Println("Age:", emp6.age)
fmt.Printf("Salary: $%d", emp6.salary)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/GPd_sT85IS)
上面程序中的 **emp6.firstName** 访问了结构体 `emp6` 的字段 `firstName`。该程序输出:
```
First Name: Sam
Last Name: Anderson
Age: 55
Salary: $6000
```
还可以创建零值的 `struct`,以后再给各个字段赋值。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
var emp7 Employee
emp7.firstName = "Jack"
emp7.lastName = "Adams"
fmt.Println("Employee 7:", emp7)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/ZEOx10g7nN)
在上面程序中,我们定义了 `emp7`,接着给 `firstName` 和 `lastName` 赋值。该程序会输出:
```
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。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
emp8 := &Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
fmt.Println("First Name:", (*emp8).firstName)
fmt.Println("Age:", (*emp8).age)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/xj87UCnBtH)
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 `emp8` 的 `firstName` 字段。该程序会输出:
```
First Name: Sam
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`**。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
firstName, lastName string
age, salary int
}
func main() {
emp8 := &Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
fmt.Println("First Name:", emp8.firstName)
fmt.Println("Age:", emp8.age)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/0ZE265qQ1h)
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:
```
First Name: Sam
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 `string` 和 `int`。
```go
type Person struct {
string
int
}
```
我们接下来使用匿名字段来编写一个程序。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Person struct {
string
int
}
func main() {
p := Person{"Naveen", 50}
fmt.Println(p)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/YF-DgdVSrC)
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 `string` 和 `int` 的字段。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Person struct {
string
int
}
func main() {
var p1 Person
p1.string = "naveen"
p1.int = 50
fmt.Println(p1)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/K-fGNxVyiA)
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:
```
{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。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Address struct {
city, state string
}
type Person struct {
name string
age int
address Address
}
func main() {
var p Person
p.name = "Naveen"
p.age = 50
p.address = Address {
city: "Chicago",
state: "Illinois",
}
fmt.Println("Name:", p.name)
fmt.Println("Age:",p.age)
fmt.Println("City:",p.address.city)
fmt.Println("State:",p.address.state)
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/46jkQFdTPO)
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:
```
Name: Naveen
Age: 50
City: Chicago
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。
```go
type Address struct {
city, state string
}
type Person struct {
name string
age int
Address
}
```
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 `Address` 有 `city` 和 `state` 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。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type Address struct {
city, state string
}
type Person struct {
name string
age int
Address
}
func main() {
var p Person
p.name = "Naveen"
p.age = 50
p.Address = Address{
city: "Chicago",
state: "Illinois",
}
fmt.Println("Name:", p.name)
fmt.Println("Age:", p.age)
fmt.Println("City:", p.city) //city is promoted field
fmt.Println("State:", p.state) //state is promoted field
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/OgeHCJYoEy)
在上面代码中的第 26 行和第 27 行,我们使用了语法 `p.city` 和 `p.state`,访问提升字段 `city` 和 `state` 就像它们是在结构体 `p` 中声明的一样。该程序会输出:
```
Name: Naveen
Age: 50
City: Chicago
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`。
在 `computer` 目录中,在名为 `spec.go` 的文件中保存下面的程序。
```go
package computer
type Spec struct { //exported struct
Maker string //exported field
model string //unexported field
Price int //exported field
}
```
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 `Spec`。`Spec` 有两个导出字段 `Maker` 和 `Price`,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。
```go
package main
import "structs/computer"
import "fmt"
func main() {
var spec computer.Spec
spec.Maker = "apple"
spec.Price = 50000
fmt.Println("Spec:", spec)
}
```
包结构如下所示:
```
src
structs
computer
spec.go
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 `Maker` 和 `Price`。执行命令 `go install structs` 和 `workspacepath/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。
```go
package main
import "structs/computer"
import "fmt"
func main() {
var spec computer.Spec
spec.Maker = "apple"
spec.Price = 50000
spec.model = "Mac Mini"
fmt.Println("Spec:", spec)
}
```
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**。
```go
package main
import (
"fmt"
)
type name struct {
firstName string
lastName string
}
func main() {
name1 := name{"Steve", "Jobs"}
name2 := name{"Steve", "Jobs"}
if name1 == name2 {
fmt.Println("name1 and name2 are equal")
} else {
fmt.Println("name1 and name2 are not equal")
}
name3 := name{firstName:"Steve", lastName:"Jobs"}
name4 := name{}
name4.firstName = "Steve"
if name3 == name4 {
fmt.Println("name3 and name4 are equal")
} else {
fmt.Println("name3 and name4 are not equal")
}
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/AU1FkdsPk7)
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 `name1` 和 `name2` 相等,而 `name3` 和 `name4` 不相等。该程序会输出:
```
name1 and name2 are equal
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。**
```go
package main
import (
"fmt"
)
type image struct {
data map[int]int
}
func main() {
image1 := image{data: map[int]int{
0: 155,
}}
image2 := image{data: map[int]int{
0: 155,
}}
if image1 == image2 {
fmt.Println("image1 and image2 are equal")
}
}
```
[在线运行程序](https://play.golang.org/p/T4svXOTYSg)
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 `image1` 和 `image2` 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](https://github.com/golangbot/structs) 上有本教程的源代码。
**上一教程 - [指针](https://studygolang.com/articles/12262)**
**下一教程 - [方法](https://studygolang.com/articles/12264)**
via: https://golangbot.com/structs/
作者:Nick Coghlan 译者:Noluye 校对:polaris1119
本文由 GCTT 原创翻译,Go语言中文网 首发。也想加入译者行列,为开源做一些自己的贡献么?欢迎加入 GCTT!
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