Go 指南复杂类型

作者: liycode | 来源:发表于2017-03-12 17:40 被阅读22次

一、指针

Go 具有指针。指针保存了变量的内存地址。

类型 *T 是指向类型 T 的值的指针。其零值是 nil 。

var p *int

& 符号会生成一个指向其作用对象的指针。

i := 42
p = &i

* 符号表示指针指向的底层的值。

fmt.Println(*p) // 通过指针 p 读取 i
*p = 21         // 通过指针 p 设置 i

这也就是通常所说的“间接引用”或“非直接引用”。

与 C 不同，Go 没有指针运算。

package main

import "fmt"

func main() {
    i, j := 42, 2701

    p := &i         // point to i
    fmt.Println(*p) // read i through the pointer
    *p = 21         // set i through the pointer
    fmt.Println(i)  // see the new value of i

    p = &j         // point to j
    *p = *p / 37   // divide j through the pointer
    fmt.Println(j) // see the new value of j
}

二、结构体

一个结构体（ struct ）就是一个字段的集合。

（而 type 的含义跟其字面意思相符。）

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    X int
    Y int
}

func main() {
    fmt.Println(Vertex{1, 2})
}

结构体字段使用点号来访问。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    X int
    Y int
}

func main() {
    v := Vertex{1, 2}
    v.X = 4
    fmt.Println(v.X)
}

结构体字段可以通过结构体指针来访问。

通过指针间接的访问是透明的。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    X int
    Y int
}

func main() {
    v := Vertex{1, 2}
    p := &v
    p.X = 1e9
    fmt.Println(v)
}

结构体文法表示通过结构体字段的值作为列表来新分配一个结构体。

使用 Name: 语法可以仅列出部分字段。（字段名的顺序无关。）

特殊的前缀 & 返回一个指向结构体的指针。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    X, Y int
}

var (
    v1 = Vertex{1, 2}  // 类型为 Vertex
    v2 = Vertex{X: 1}  // Y:0 被省略
    v3 = Vertex{}      // X:0 和 Y:0
    p  = &Vertex{1, 2} // 类型为 *Vertex
)

func main() {
    fmt.Println(v1, p, v2, v3)
}

三、数组

类型 [n]T 是一个有 n 个类型为 T 的值的数组。

表达式

var a [10]int

定义变量 a 是一个有十个整数的数组。

数组的长度是其类型的一部分，因此数组不能改变大小。这看起来是一个制约，但是请不要担心； Go 提供了更加便利的方式来使用数组。

package main

import "fmt"

func main() {
    var a [2]string
    a[0] = "Hello"
    a[1] = "World"
    fmt.Println(a[0], a[1])
    fmt.Println(a)
}

四、slice

一个 slice 会指向一个序列的值，并且包含了长度信息。

[]T 是一个元素类型为 T 的 slice。

len(s) 返回 slice s 的长度。

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
    fmt.Println("s ==", s)

    for i := 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Printf("s[%d] == %d\n", i, s[i])
    }
}

slice 可以包含任意的类型，包括另一个 slice。

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main() {
    // Create a tic-tac-toe board.
    game := [][]string{
        []string{"_", "_", "_"},
        []string{"_", "_", "_"},
        []string{"_", "_", "_"},
    }

    // The players take turns.
    game[0][0] = "X"
    game[2][2] = "O"
    game[2][0] = "X"
    game[1][0] = "O"
    game[0][2] = "X"

    printBoard(game)
}

func printBoard(s [][]string) {
    for i := 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Printf("%s\n", strings.Join(s[i], " "))
    }
}

slice 可以重新切片，创建一个新的 slice 值指向相同的数组。

表达式

s[lo:hi]

表示从 lo 到 hi-1 的 slice 元素，含前端，不包含后端。因此

s[lo:lo]

是空的，而

s[lo:lo+1]

有一个元素。

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
    fmt.Println("s ==", s)
    fmt.Println("s[1:4] ==", s[1:4])

    // 省略下标代表从 0 开始
    fmt.Println("s[:3] ==", s[:3])

    // 省略上标代表到 len(s) 结束
    fmt.Println("s[4:] ==", s[4:])
}

slice 由函数 make 创建。这会分配一个全是零值的数组并且返回一个 slice 指向这个数组：

a := make([]int, 5)  // len(a)=5

为了指定容量，可传递第三个参数到 make：

b := make([]int, 0, 5) // len(b)=0, cap(b)=5

b = b[:cap(b)] // len(b)=5, cap(b)=5
b = b[1:]      // len(b)=4, cap(b)=4

slice 的零值是 nil 。

一个 nil 的 slice 的长度和容量是 0。

package main

import "fmt"

func main() {
    var z []int
    fmt.Println(z, len(z), cap(z))
    if z == nil {
        fmt.Println("nil!")
    }
}

向 slice 的末尾添加元素是一种常见的操作，因此 Go 提供了一个内建函数 append 。内建函数的文档对 append 有详细介绍。

func append(s []T, vs ...T) []T

append 的第一个参数 s 是一个元素类型为 T 的 slice ，其余类型为 T 的值将会附加到该 slice 的末尾。

append 的结果是一个包含原 slice 所有元素加上新添加的元素的 slice。

如果 s 的底层数组太小，而不能容纳所有值时，会分配一个更大的数组。返回的 slice 会指向这个新分配的数组。

package main

import "fmt"

func main() {
    var a []int
    printSlice("a", a)

    // append works on nil slices.
    a = append(a, 0)
    printSlice("a", a)

    // the slice grows as needed.
    a = append(a, 1)
    printSlice("a", a)

    // we can add more than one element at a time.
    a = append(a, 2, 3, 4)
    printSlice("a", a)
}

func printSlice(s string, x []int) {
    fmt.Printf("%s len=%d cap=%d %v\n",
        s, len(x), cap(x), x)
}

4.1 range

for 循环的 range 格式可以对 slice 或者 map 进行迭代循环。

当使用 for 循环遍历一个 slice 时，每次迭代 range 将返回两个值。第一个是当前下标（序号），第二个是该下标所对应元素的一个拷贝。

package main

import "fmt"

var pow = []int{1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128}

func main() {
    for i, v := range pow {
        fmt.Printf("2**%d = %d\n", i, v)
    }
}

可以通过赋值给 _ 来忽略序号和值。

如果只需要索引值，去掉 “ , value ” 的部分即可。

package main

import "fmt"

func main() {
    pow := make([]int, 10)
    for i := range pow {
        pow[i] = 1 << uint(i)
    }
    for _, value := range pow {
        fmt.Printf("%d\n", value)
    }
}

五、map

map 映射键到值。

map 在使用之前必须用 make 来创建；值为 nil 的 map 是空的，并且不能对其赋值。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    Lat, Long float64
}

var m map[string]Vertex

func main() {
    m = make(map[string]Vertex)
    m["Bell Labs"] = Vertex{
        40.68433, -74.39967,
    }
    fmt.Println(m["Bell Labs"])
}

map 的文法跟结构体文法相似，不过必须有键名。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    Lat, Long float64
}

var m = map[string]Vertex{
    "Bell Labs": Vertex{
        40.68433, -74.39967,
    },
    "Google": Vertex{
        37.42202, -122.08408,
    },
}

func main() {
    fmt.Println(m)
}

若顶级类型只是一个类型名，你可以在文法的元素中省略它。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    Lat, Long float64
}

var m = map[string]Vertex{
    "Bell Labs": {40.68433, -74.39967},
    "Google":    {37.42202, -122.08408},
}

func main() {
    fmt.Println(m)
}

5.1 修改 map

在 map m 中插入或修改一个元素：

m[key] = elem

获得元素：

elem = m[key]

删除元素：

delete(m, key)

通过双赋值检测某个键存在：

elem, ok = m[key]

如果 key 在 m 中， ok 为 true。否则， ok 为 false，并且 elem 是 map 的元素类型的零值。

同样的，当从 map 中读取某个不存在的键时，结果是 map 的元素类型的零值。

package main

import "fmt"

func main() {
    m := make(map[string]int)

    m["Answer"] = 42
    fmt.Println("The value:", m["Answer"])

    m["Answer"] = 48
    fmt.Println("The value:", m["Answer"])

    delete(m, "Answer")
    fmt.Println("The value:", m["Answer"])

    v, ok := m["Answer"]
    fmt.Println("The value:", v, "Present?", ok)
}

六、函数值

函数也是值。他们可以像其他值一样传递，比如，函数值可以作为函数的参数或者返回值。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func compute(fn func(float64, float64) float64) float64 {
    return fn(3, 4)
}

func main() {
    hypot := func(x, y float64) float64 {
        return math.Sqrt(x*x + y*y)
    }
    fmt.Println(hypot(5, 12))

    fmt.Println(compute(hypot))
    fmt.Println(compute(math.Pow))
}

Go 函数可以是一个闭包。闭包是一个函数值，它引用了函数体之外的变量。这个函数可以对这个引用的变量进行访问和赋值；换句话说这个函数被“绑定”在这个变量上。

例如，函数 adder 返回一个闭包。每个返回的闭包都被绑定到其各自的 sum 变量上。

package main

import "fmt"

func adder() func(int) int {
    sum := 0
    return func(x int) int {
        sum += x
        return sum
    }
}

func main() {
    pos, neg := adder(), adder()
    for i := 0; i < 10; i++ {
        fmt.Println(
            pos(i),
            neg(-2*i),
        )
    }
}

Go 指南复杂类型

一、指针

二、结构体

三、数组

四、slice

4.1 range

五、map

5.1 修改 map

六、函数值

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