[golang note] 类型系统

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值和引用


• 值语义和引用语义

       值语义和引用语义的差别在于赋值:

b = a
b.Modify()

       如果b的修改不会影响a的值,那么属于值类型,否则属于引用类型。

• 值类型和引用类型

        引用类型一个特点:引用不绑定特定对象(c++中引用是要绑定特定对象),例如有两个同类型引用a和b,它们可以引用各自的对象A和B;但如果a和b的引用都指向A,那么通过b修改对象内容可以反应到a引用之中。

       √ golang从本质上说,一切皆是值类型,并没有内建一个类似java或c#等语言中的reference类型。 

        golang可以使用指针,可以在行为上达到类似java或c#等语言中reference的效果。

        golang中从行为表现上看,数组属于值类型数组切片、字典、通道和接口属于引用类型

▶  引用类型实现

        golang中通过指针能实现引用类型效果

        golang中通过指针或对象访问成员都是使用点操作符,因此指针看起来和对象一样,即类似引用。

package main

import (
    "fmt"
)

type Rect struct {
    width, height float64
}

func main() {
    var a Rect = Rect{100, 200}
    var b *Rect = &a

    b.width = 300
    b.height = 400

    fmt.Println(a.width, a.height) // 300 400
}

▶  数组

        golang中从行为表现上看数组属于值类型

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var a [3]int = [3]int{1, 2, 3}
    var b [3]int = a

    b[1]++

    fmt.Println(a) // [1 2 3]
    fmt.Println(b) // [1 3 3]
}

▶ 数组切片

        我们大致可以将数组切片[]T抽象表示为:

type slice struct {
    first *T
    len int
    cap int
}

        golang数组切片本质上是一个含有存储指针的结构体,因此本质上说它是值类型,但从表现行为上看是一个引用类型

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var a []int = []int{1, 2, 3}
    var b []int = a

    b[1]++

    fmt.Println(a) // [1 3 3]
    fmt.Println(b) // [1 3 3]
}

▶ 字典类型

        我们大致可以将字典map[K]V抽象为:

type Map_K_V struct {
    // ...
}

type map[K]V struct {
    impl *Map_K_V
}

        golang字典本质上是一个含有字典指针的结构体,因此本质上说它是值类型,但从表现行为上看是一个引用类型

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var a, b map[string]string
    a = make(map[string]string)
    a["1"] = "haha"
    a["2"] = "hehe"

    b = a
    b["2"] = "shit"

    fmt.Println(a) // map[1:haha 2:shit]
    fmt.Println(b) // map[1:haha 2:shit]
}

▶ 通道和接口

        与数组切片和字典类似,通道和接口本质上说值类型,但从行为表现上看属于引用类型

结构体(struct)


• 结构体定义

       golang中的结构体(struct)和其他语言中的类(class)有同等地位。不同的是,golang放弃了包括继承在内的大量面向对象特性,只保留了组合这个最基础特性。

▶ 语法如下

type 结构体名 struct {
    // 成员定义
}

• 构造和初始化

▶ new方式

▪ new函数原型

       http://godoc.golangtc.com/pkg/builtin/#new

func new(Type) *Type {
    ...
}

▪ 语法如下

// 创建对象实例
p := new(Type)

// 初始化代码
p.xxxx = xxxx
p.xxxx = xxxx
...

▪ 示例如下

package main

import (
    "fmt"
)

type Rect struct {
    width, height float64
}

func main() {
    rect := new(Rect)

    rect.width = 100
    rect.height = 200

    fmt.Println(rect.width, rect.height)
}

▶ { }方式

▪ 语法如下

// 对象类型
obj0 := Type{}
obj1 := Type{v1, v2, ..., vn}
obj2 := Type{k1: v1, k2: v2, ..., kn: vn}

// 指针类型
ptr0 := &Type{}
ptr1 := &Type{v1, v2, ..., vn}
ptr2 := &Type{k1: v1, k2: v2, ..., kn: vn}

        在golang中,未进行显式初始化的变量将会被初始化为该类型的“零”值(bool:false, int:0, string:"")。

        在golang中,没有构造函数的概念,对象的创建通常交由一个全局的创建函数来完成。

▪ 示例如下

package main

import (
    "fmt"
)

type Rect struct {
    width, height float64
}

func main() {
    // 对象
    rect0 := Rect{}
    fmt.Println(rect0.width, rect0.height) // 0, 0

    rect1 := Rect{100, 200}
    fmt.Println(rect1.width, rect1.height) // 100, 200

    //rect2 := Rect{100} // error : too few values in struct initializer

    rect3 := Rect{width: 100, height: 200}
    fmt.Println(rect3.width, rect3.height) // 100, 200

    rect4 := Rect{height: 200}
    fmt.Println(rect4.width, rect4.height) // 0, 200

    // 指针
    rect5 := &Rect{}
    fmt.Println(rect5.width, rect5.height) // 0, 0

    rect6 := &Rect{100, 200}
    fmt.Println(rect6.width, rect6.height) // 100, 200

    //rect7 := &Rect{100} // error : too few values in struct initializer

    rect8 := &Rect{width: 100, height: 200}
    fmt.Println(rect8.width, rect8.height) // 100, 200

    rect9 := &Rect{height: 200}
    fmt.Println(rect9.width, rect9.height) // 0, 200
}

• 指针的作用

        在golang中,结构体属于值类型,这就意味着跨函数传递某个对象将只能得到其副本,倘若要在另一个函数中修改对象的内容,那么结果只是修改了副本内容,原对象的内容将没有改变

package main

import (
    "fmt"
)

type Rect struct {
    width, height float64
}

func ModifyRect(r Rect) {
    r.width = 1000
    r.height = 1000
    return
}

func main() {
    rect := Rect{100, 200}
    ModifyRect(rect)
    fmt.Println(rect.width, rect.height) // 100, 200
}

        只有通过传递指针,才能跨函数修改对象内容。而由于访问对象成员无论是实例还是指针,使用的都是点操作符,这就带来了类型的隐蔽性,因此在创建对象和传递实例时,尽量使用对象指针。

package main

import (
    "fmt"
)

type Rect struct {
    width, height float64
}

func ModifyRect(r *Rect) {
    r.width = 1000
    r.height = 1000
    return
}

func main() {
    rect := &Rect{100, 200}
    ModifyRect(rect)
    fmt.Println(rect.width, rect.height) // 1000, 1000
}

• 添加成员方法

        在golang中,可以给任意类型(包括内置类型,但不包括指针类型)添加相应的成员方法。

        在golang中,没有隐藏的this或self指针,即方法施加的目标对象将被显式传递,没有被隐藏起来。

        在golang中,成员对象定义时候指定作用的目标对象是对象实例还是对象指针。

        在golang中,无论是对象实例还是对象指针都可以调用成员函数,不管成员函数作用对象类型,但是不影响最后的结果,即结果只由作用的目标类型决定(是对象实例还是对象指针)。

▶ 对象实例传递

        对象实例传递,即非指针,按值传递。

        这种方式将无法在方法中修改对象实例的内容,因为按值传递得到是对象副本,这与函数参数性质一样。

▪ 语法如下

func (obj Type) 函数名 (参数列表) (返回值列表) {
    // 函数体
}

▪ 示例如下

package main

import (
    "fmt"
)

type Rect struct {
    width, height float64
}

func (r Rect) ModifyRect() {
    r.width = 1000
    r.height = 1000
    fmt.Println(r.width, r.height) // 1000, 1000
}

func main() {
    rect1 := Rect{100, 200}
    rect1.ModifyRect()
    fmt.Println(rect1.width, rect1.height) // 100, 200

    rect2 := &Rect{100, 200}
    rect2.ModifyRect() //指针依然可以调用,但不改变结果
    fmt.Println(rect2.width, rect2.height) // 100, 200
}

▶ 对象指针传递

▪ 语法如下

        对象指针传递,可以修改作用对象的内容。

func (ptr *Type) 函数名 (参数列表) (返回值列表) {
    // 函数体
}

▪ 示例如下

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

type Rect struct {
    width, height float64
}

func (r *Rect) ModifyRect() {
    r.width = 1000
    r.height = 1000
    fmt.Println(r.width, r.height) // 1000, 1000
}

func main() {
    rect1 := Rect{100, 200}
    fmt.Println(reflect.ValueOf(rect1).Type()) // main.Rect
    rect1.ModifyRect()                         // 使用对象实例调用依然有效
    fmt.Println(rect1.width, rect1.height)     // 1000, 1000

    rect2 := &Rect{100, 200}
    fmt.Println(reflect.ValueOf(rect2).Type()) // *main.Rect
    rect2.ModifyRect()                         // 使用对象指针调用依然有效
    fmt.Println(rect2.width, rect2.height)     // 1000, 1000
}

▶ 为已有类型添加成员方法

        golang有个很酷的特性:可以通过给已有类型Type起一个别名Alias,然后为Alias增加一些新的方法使其成为一个新的类型,同时Alias将完全拥有Type的所有方法。

▪ 语法如下

type Alias Type

func (a Alias) 函数名(参数列表) (返回值列表) {
    // 函数体
}

func (a *Alias) 函数名(参数列表) (返回值列表) {
    // 函数体
}

▪ 示例如下


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本文来自:博客园

感谢作者:heartchord

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