go結構體組合函數

結構體定義

上面我們說過Go的指針和C的不同，結構體也是一樣的。Go是一門刪繁就簡的語言，一切令人困惑的特性都必須去掉。

簡單來講，Go提供的結構體就是把使用各種數據類型定義的不同變量組合起來的高級數據類型。閑話不多說，看例子:

type Rect struct { width float64 length float64 } 

上面我們定義了一個矩形結構體，首先是關鍵是type表示要定義一個新的數據類型了，然后是新的數據類型名稱Rect，最后是struct關鍵字，表示這個高級數據類型是結構體類型。在上面的例子中，因為width和length的數據類型相同，還可以寫成如下格式：

type Rect struct { width, length float64 } 

好了，來用結構體干點啥吧，計算一下矩形面積。

package main import ( "fmt" ) type Rect struct { width, length float64 } func main() { var rect Rect rect.width = 100 rect.length = 200 fmt.Println(rect.width * rect.length) } 

從上面的例子看到，其實結構體類型和基礎數據類型使用方式差不多，唯一的區別就是結構體類型可以通過.來訪問內部的成員。包括給內部成員賦值和讀取內部成員值。

在上面的例子中，我們是用var關鍵字先定義了一個Rect變量，然后對它的成員賦值。我們也可以使用初始化的方式來給Rect變量的內部成員賦值。

package main import ( "fmt" )  type Rect struct { width, length float64 } func main() { var rect = Rect{width: 100, length: 200} fmt.Println(rect.width * rect.length) } 

當然如果你知道結構體成員定義的順序，也可以不使用key:value的方式賦值，直接按照結構體成員定義的順序給它們賦值。

package main import ( "fmt" ) type Rect struct { width, length float64 } func main() { var rect = Rect{100, 200} fmt.Println("Width:", rect.width, "* Length:", rect.length, "= Area:", rect.width*rect.length) } 

輸出結果為

Width: 100 * Length: 200 = Area: 20000 

結構體參數傳遞方式

我們說過，Go函數的參數傳遞方式是值傳遞，這句話對結構體也是適用的。

package main import ( "fmt" ) type Rect struct { width, length float64 } func double_area(rect Rect) float64 { rect.width *= 2 rect.length *= 2 return rect.width * rect.length } func main() { var rect = Rect{100, 200} fmt.Println(double_area(rect)) fmt.Println("Width:", rect.width, "Length:", rect.length) } 

上面的例子輸出為:

80000 Width: 100 Length: 200 

也就說雖然在double_area函數里面我們將結構體的寬度和長度都加倍，但仍然沒有影響main函數里面的rect變量的寬度和長度。

結構體組合函數

上面我們在main函數中計算了矩形的面積，但是我們覺得矩形的面積如果能夠作為矩形結構體的“內部函數”提供會更好。這樣我們就可以直接說這個矩形面積是多少，而不用另外去取寬度和長度去計算。現在我們看看結構體“內部函數”定義方法：

package main import ( "fmt" ) type Rect struct { width, length float64 } func (rect Rect) area() float64 { return rect.width * rect.length } func main() { var rect = Rect{100, 200} fmt.Println("Width:", rect.width, "Length:", rect.length, "Area:", rect.area()) } 

咦？這個是什么“內部方法”，根本沒有定義在Rect數據類型的內部啊？

確實如此，我們看到，雖然main函數中的rect變量可以直接調用函數area()來獲取矩形面積，但是area()函數確實沒有定義在Rect結構體內部，這點和C語言的有很大不同。Go使用組合函數的方式來為結構體定義結構體方法。我們仔細看一下上面的area()函數定義。

首先是關鍵字func表示這是一個函數，第二個參數是結構體類型和實例變量，第三個是函數名稱，第四個是函數返回值。這里我們可以看出area()函數和普通函數定義的區別就在於area()函數多了一個結構體類型限定。這樣一來Go就知道了這是一個為結構體定義的方法。

這里需要注意一點就是定義在結構體上面的函數(function)一般叫做方法(method)。

結構體和指針

我們在指針一節講到過，指針的主要作用就是在函數內部改變傳遞進來變量的值。對於上面的計算矩形面積的例子，我們可以修改一下代碼如下：

package main import ( "fmt" ) type Rect struct { width, length float64 } func (rect *Rect) area() float64 { return rect.width * rect.length } func main() { var rect = new(Rect) rect.width = 100 rect.length = 200 fmt.Println("Width:", rect.width, "Length:", rect.length, "Area:", rect.area()) } 

上面的例子中，使用了new函數來創建一個結構體指針rect，也就是說rect的類型是*Rect，結構體遇到指針的時候，你不需要使用*去訪問結構體的成員，直接使用.引用就可以了。所以上面的例子中我們直接使用rect.width=100 和rect.length=200來設置結構體成員值。因為這個時候rect是結構體指針，所以我們定義area()函數的時候結構體限定類型為*Rect。

其實在計算面積的這個例子中，我們不需要改變矩形的寬或者長度，所以定義area函數的時候結構體限定類型仍然為Rect也是可以的。如下：

package main import ( "fmt" ) type Rect struct { width, length float64 } func (rect Rect) area() float64 { return rect.width * rect.length } func main() { var rect = new(Rect) rect.width = 100 rect.length = 200 fmt.Println("Width:", rect.width, "Length:", rect.length, "Area:", rect.area()) } 

這里Go足夠聰明，所以rect.area()也是可以的。

至於使不使用結構體指針和使不使用指針的出發點是一樣的，那就是你是否試圖在函數內部改變傳遞進來的參數的值。再舉個例子如下：

package main import ( "fmt" ) type Rect struct { width, length float64 } func (rect *Rect) double_area() float64 { rect.width *= 2 rect.length *= 2 return rect.width * rect.length } func main() { var rect = new(Rect) rect.width = 100 rect.length = 200 fmt.Println(*rect) fmt.Println("Double Width:", rect.width, "Double Length:", rect.length, "Double Area:", rect.double_area()) fmt.Println(*rect) } 

這個例子的輸出是：

{100 200} Double Width: 200 Double Length: 400 Double Area: 80000 {200 400} 

結構體內嵌類型

我們可以在一個結構體內部定義另外一個結構體類型的成員。例如iPhone也是Phone，我們看下例子：

package main import ( "fmt" ) type Phone struct { price int color string } type IPhone struct { phone Phone model string } func main() { var p IPhone p.phone.price = 5000 p.phone.color = "Black" p.model = "iPhone 5" fmt.Println("I have a iPhone:") fmt.Println("Price:", p.phone.price) fmt.Println("Color:", p.phone.color) fmt.Println("Model:", p.model) } 

輸出結果為

I have a iPhone: Price: 5000 Color: Black Model: iPhone 5 

在上面的例子中，我們在結構體IPhone里面定義了一個Phone變量phone，然后我們可以像正常的訪問結構體成員一樣訪問phone的成員數據。但是我們原來的意思是“iPhone也是(is-a)Phone”，而這里的結構體IPhone里面定義了一個phone變量，給人的感覺就是“iPhone有一個(has-a)Phone”，挺奇怪的。當然Go也知道這種方式很奇怪，所以支持如下做法：

package main import ( "fmt" ) type Phone struct { price int color string } type IPhone struct { Phone model string } func main() { var p IPhone p.price = 5000 p.color = "Black" p.model = "iPhone 5" fmt.Println("I have a iPhone:") fmt.Println("Price:", p.price) fmt.Println("Color:", p.color) fmt.Println("Model:", p.model) } 

輸出結果為

I have a iPhone: Price: 5000 Color: Black Model: iPhone 5 

在這個例子中，我們定義IPhone結構體的時候，不再定義Phone變量，直接把結構體Phone類型定義在那里。然后IPhone就可以像訪問直接定義在自己結構體里面的成員一樣訪問Phone的成員。

上面的例子中，我們演示了結構體的內嵌類型以及內嵌類型的成員訪問，除此之外，假設結構體A內部定義了一個內嵌結構體B，那么A同時也可以調用所有定義在B上面的函數。

package main import ( "fmt" ) type Phone struct { price int color string } func (phone Phone) ringing() { fmt.Println("Phone is ringing...") } type IPhone struct { Phone model string } func main() { var p IPhone p.price = 5000 p.color = "Black" p.model = "iPhone 5" fmt.Println("I have a iPhone:") fmt.Println("Price:", p.price) fmt.Println("Color:", p.color) fmt.Println("Model:", p.model) p.ringing() } 

輸出結果為：

I have a iPhone: Price: 5000 Color: Black Model: iPhone 5 Phone is ringing... 

接口

我們先看一個例子，關於Nokia手機和iPhone手機都能夠打電話的例子。

package main import ( "fmt" )  type NokiaPhone struct { } func (nokiaPhone NokiaPhone) call() { fmt.Println("I am Nokia, I can call you!") }  type IPhone struct { } func (iPhone IPhone) call() { fmt.Println("I am iPhone, I can call you!") } func main() { var nokia NokiaPhone nokia.call() var iPhone IPhone iPhone.call() } 

我們定義了NokiaPhone和IPhone，它們都有各自的方法call()，表示自己都能夠打電話。但是我們想一想，是手機都應該能夠打電話，所以這個不算是NokiaPhone或是IPhone的獨特特點。否則iPhone不可能賣這么貴了。

再仔細看一下接口的定義，首先是關鍵字type，然后是接口名稱，最后是關鍵字interface表示這個類型是接口類型。在接口類型里面，我們定義了一組方法。

Go語言提供了一種接口功能，它把所有的具有共性的方法定義在一起，任何其他類型只要實現了這些方法就是實現了這個接口，不一定非要顯式地聲明要去實現哪些接口啦。比如上面的手機的call()方法，就完全可以定義在接口Phone里面，而NokiaPhone和IPhone只要實現了這個接口就是一個Phone。

package main import ( "fmt" )  type Phone interface { call() }  type NokiaPhone struct { } func (nokiaPhone NokiaPhone) call() { fmt.Println("I am Nokia, I can call you!") }  type IPhone struct { } func (iPhone IPhone) call() { fmt.Println("I am iPhone, I can call you!") } func main() { var phone Phone phone = new(NokiaPhone) phone.call() phone = new(IPhone) phone.call() } 

在上面的例子中，我們定義了一個接口Phone，接口里面有一個方法call()，僅此而已。然后我們在main函數里面定義了一個Phone類型變量，並分別為之賦值為NokiaPhone和IPhone。然后調用call()方法，輸出結果如下：

I am Nokia, I can call you! I am iPhone, I can call you! 

以前我們說過，Go語言式靜態類型語言，變量的類型在運行過程中不能改變。但是在上面的例子中，phone變量好像先定義為Phone類型，然后是NokiaPhone類型，最后成為了IPhone類型，真的是這樣嗎？

原來，在Go語言里面，一個類型A只要實現了接口X所定義的全部方法，那么A類型的變量也是X類型的變量。在上面的例子中，NokiaPhone和IPhone都實現了Phone接口的call()方法，所以它們都是Phone，這樣一來是不是感覺正常了一些。

我們為Phone添加一個方法sales()，再來熟悉一下接口用法。

package main import ( "fmt" )  type Phone interface { call() sales() int }  type NokiaPhone struct { price int } func (nokiaPhone NokiaPhone) call() { fmt.Println("I am Nokia, I can call you!") } func (nokiaPhone NokiaPhone) sales() int { return nokiaPhone.price }  type IPhone struct { price int } func (iPhone IPhone) call() { fmt.Println("I am iPhone, I can call you!") } func (iPhone IPhone) sales() int { return iPhone.price } func main() { var phones = [5]Phone{ NokiaPhone{price: 350}, IPhone{price: 5000}, IPhone{price: 3400}, NokiaPhone{price: 450}, IPhone{price: 5000}, } var totalSales = 0 for _, phone := range phones { totalSales += phone.sales() } fmt.Println(totalSales) } 

輸出結果：

14200 

上面的例子中，我們定義了一個手機數組，然后計算手機的總售價。可以看到，由於NokiaPhone和IPhone都實現了sales()方法，所以它們都是Phone類型，但是計算售價的時候，Go會知道調用哪個對象實現的方法。

接口類型還可以作為結構體的數據成員。

假設有個敗家子，iPhone沒有出的時候，買了好幾款Nokia，iPhone出來后，又買了好多部iPhone，老爸要來看看這小子一共花了多少錢。

package main import ( "fmt" )  type Phone interface { sales() int }  type NokiaPhone struct { price int } func (nokiaPhone NokiaPhone) sales() int { return nokiaPhone.price }  type IPhone struct { price int } func (iPhone IPhone) sales() int { return iPhone.price }  type Person struct { phones []Phone name string age int } func (person Person) total_cost() int { var sum = 0 for _, phone := range person.phones { sum += phone.sales() } return sum } func main() { var bought_phones = [5]Phone{ NokiaPhone{price: 350}, IPhone{price: 5000}, IPhone{price: 3400}, NokiaPhone{price: 450}, IPhone{price: 5000}, } var person = Person{name: "Jemy", age: 25, phones: bought_phones[:]} fmt.Println(person.name) fmt.Println(person.age) fmt.Println(person.total_cost()) } 

這個例子純為演示接口作為結構體數據成員，如有雷同，純屬巧合。這里面我們定義了一個Person結構體，結構體內部定義了一個手機類型切片。另外我們定義了Person的total_cost()方法用來計算手機花費總額。輸出結果如下：

Jemy 25 14200 

小結

Go的結構體和接口的實現方法可謂刪繁就簡，去除了很多別的語言令人困惑的地方，而且學習難度也不大，很容易上手。不過由於思想比較獨到，也有可能會有人覺得功能太簡單而無用，這個就各有看法了，不過在逐漸的使用過程中，我們會慢慢領悟到這種設計所帶來的好處，以及所避免的問題。