骏马金龙

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Go基础系列:Go中的方法

Go方法简介

Go中的struct结构类似于面向对象中的类。面向对象中,除了成员变量还有方法。

Go中也有方法,它是一种特殊的函数,定义于struct之上(与struct关联、绑定),被称为struct的receiver。

它的定义方式大致如下:

type mytype struct{}

func (recv mytype) my_method(para) return_type {}
func (recv *mytype) my_method(para) return_type {}

这表示my_method()函数是绑定在mytype这个struct type上的,是与之关联的,是独属于mytype的。所以,此函数称为"方法"。所以,方法和字段一样,也是struct类型的一种属性。

其中方法名前面的(recv mytype)(recv *mytype)是方法的receiver,具有了receiver的函数才能称之为方法,它将函数和type进行了关联,使得函数绑定到type上。至于receiver的类型是mytype还是*mytype,后面详细解释。

定义了属于mytype的方法之后,就可以直接通过mytype来调用这个方法:

mytype.my_method()

来个实际的例子,定义一个名为changfangxing的struct类型,属性为长和宽,定义属于changfangxing的求面积的方法area()。

package main

import "fmt"

type changfangxing struct {
	length float64
	width  float64
}

func (c *changfangxing) area() float64 {
	return c.length * c.width
}

func main() {
	c := &changfangxing{
		2.5,
		4.0,
	}
	fmt.Printf("%f\n",c.area())
}

方法的一些注意事项

1.方法的receiver type并非一定要是struct类型,type定义的类型别名、slice、map、channel、func类型等都可以。但内置简单数据类型(int、float等)不行,interface类型不行

package main

import "fmt"

type myint int

func (i *myint) numadd(n int) int {
	return n + 1
}

func main() {
	n := new(myint)
	fmt.Println(n.numadd(4))
}

以slice为类型,定义属于它的方法:

package main

import "fmt"

type myslice []int

func (v myslice) sumOfSlice() int {
	sum := 0
	for _, value := range v {
		sum += value
	}
	return sum
}

func main() {
	s := myslice{11, 22, 33}
	fmt.Println(s.sumOfSlice())
}

2.struct结合它的方法就等价于面向对象中的类。只不过struct可以和它的方法分开,并非一定要属于同一个文件,但必须属于同一个包。所以,没有办法直接在int、float等内置的简单类型上定义方法,真要为它们定义方法,可以像上面示例中一样使用type定义这些类型的别名,然后定义别名的方法

3.方法有两种类型(T Type)(T *Type),它们之间有区别,后文解释。

4.方法就是函数,所以Go中没有方法重载(overload)的说法,也就是说同一个类型中的所有方法名必须都唯一。但不同类型中的方法,可以重名。例如:

func (a *mytype1) add() ret_type {}
func (a *mytype2) add() ret_type {}

5.type定义类型的别名时,别名类型不会拥有原始类型的方法。例如mytype上定义了方法add(),mytype的别名new_type不会有这个方法,除非自己重新定义。

6.如果receiver是一个指针类型,则会自动解除引用。例如,下面的a是指针,它会自动解除引用使得能直接调用属于mytype1实例的方法add()。

func (a *mytype1) add() ret_type {}
a.add()

7.(T Type)(T *Type)的T,其实就是面向对象语言中的this或self,表示调用该实例的方法。如果愿意,自然可以使用self或this,例如(self Type),但这是可以随意的。

8.方法和type是分开的,意味着实例的行为(behavior)和数据存储(field)是分开的,但是它们通过receiver建立起关联关系

方法和函数的区别

其实方法本质上就是函数,但方法是关联了类型的,可以直接通过类型的实例去调用属于该实例的方法。

例如,有一个type person,如果定义它的方法setname()和定义通用的函数setname2(),它们要实现相同的为person赋值名称时,参数不一样:

func (p *person) setname(name string) {
    p.name = name
}

func setname2(p *person,name string) {
    p.name = name
}

通过函数为person的name赋值,必须将person的实例作为函数的参数之一,而通过方法则无需声明这个额外的参数,因为方法是关联到person实例的。

值类型和指针类型的receiver

假如有一个person struct:

type person struct{
    name string
    age int
}

有两种类型的实例:

p1 := new(person)
p2 := person{}

p1是指针类型的person实例,p2是值类型的person实例。虽然p1是指针,但它也是实例。在需要访问或调用person实例属性时候,如果发现它是一个指针类型的变量,Go会自动将其解除引用,所以p1.name在内部实际上是(*p1).name。同理,调用实例的方法时也一样,有需要的时候会自动解除引用。

除了实例有值类型和指针类型的区别,方法也有值类型的方法和指针类型的区别,也就是以下两种receiver:

func (p person) setname(name string) { p.name = name }
func (p *person) setage(age int) { p.age = age }

setname()方法中是值类型的receiver,setage()方法中是指针类型的receiver。它们是有区别的。

首先,setage()方法的p是一个指针类型的person实例,所以方法体中的p.age实际上等价于(*p).age

再者,方法就是函数,Go中所有需要传值的时候,都是按值传递的,也就是拷贝一个副本

setname()中,除了参数name string需要拷贝,receiver部分(p person)也会拷贝,而且它明确了要拷贝的对象是值类型的实例,也就是拷贝完整的person数据结构。但实例有两种类型:值类型和指针类型。(p person)无视它们的类型,因为receiver严格规定p是一个值类型的实例。所以无论是指针类型的p1实例还是值类型的p2实例,都会拷贝整个实例对象。对于指针类型的实例p1,前面说了,在需要的时候,Go会自动解除引用,所以p1.setname()等价于(*p1).setname()

也就是说,只要receiver是值类型的,无论是使用值类型的实例还是指针类型的实例,都是拷贝整个底层数据结构的,方法内部访问的和修改的都是实例的副本。所以,如果有修改操作,不会影响外部原始实例。

setage()中,receiver部分(p *person)明确指定了要拷贝的对象是指针类型的实例,无论是指针类型的实例p1还是值类型的p2,都是拷贝指针。所以p2.setage()等价于(&p2).setage()

也就是说,只要receiver是指针类型的,无论是使用值类型的实例还是指针类型的实例,都是拷贝指针,方法内部访问的和修改的都是原始的实例数据结构。所以,如果有修改操作,会影响外部原始实例。

那么选择值类型的receiver还是指针类型的receiver?一般来说选择指针类型的receiver。

下面的代码解释了上面的结论:

package main

import "fmt"

type person struct {
	name string
	age  int
}

func (p person) setname(name string) {
	p.name = name
}
func (p *person) setage(age int) {
	p.age = age
}

func (p *person) getname() string {
	return p.name
}
func (p *person) getage() int {
	return p.age
}

func main() {
    // 指针类型的实例
	p1 := new(person)
	p1.setname("longshuai1")
	p1.setage(21)
	fmt.Println(p1.getname()) // 输出""
	fmt.Println(p1.getage())  // 输出21

    // 值类型的实例
	p2 := person{}
	p2.setname("longshuai2")
	p2.setage(23)
	fmt.Println(p2.getname())  // 输出""
	fmt.Println(p2.getage())   // 输出23
}

上面分别创建了指针类型的实例p1和值类型的实例p2,但无论是p1还是p2,它们调用setname()方法设置的name值都没有影响原始实例中的name值,所以getname()都输出空字符串,而它们调用setage()方法设置的age值都影响了原始实例中的age值。

嵌套struct中的方法

当内部struct嵌套进外部struct时,内部struct的方法也会被嵌套,也就是说外部struct拥有了内部struct的方法。

例如:

package main

import (
	"fmt"
)

type person struct{}

func (p *person) speak() {
	fmt.Println("speak in person")
}

// Admin exported
type Admin struct {
	person
	a int
}

func main() {
	a := new(Admin)
	// 直接调用内部struct的方法
	a.speak()
	// 间接调用内部stuct的方法
	a.person.speak()
}

当person被嵌套到Admin中后,Admin就拥有了person中的属性,包括方法speak()。所以,a.speak()a.person.speak()都是可行的。

如果Admin也有一个名为speak()的方法,那么Admin的speak()方法将掩盖内部struct的person的speak()方法。所以a.speak()调用的将是属于Admin的speak(),而a.preson.speak()将调用的是person的speak()。

验证如下:

func (a *Admin) speak() {
	fmt.Println("speak in Admin")
}

func main() {
	a := new(Admin)
	// 直接调用内部struct的方法
	a.speak() 
	// 间接调用内部stuct的方法
	a.person.speak()
}

输出结果为:

speak in Admin
speak in person

嵌入方法的第二种方式

除了可以通过嵌套的方式获取内部struct的方法,还有一种方式可以获取另一个struct中的方法:将另一个struct作为外部struct的一个命名字段

例如:

type person struct {
    name string
    age int
}
type Admin struct {
    people *person
    salary int
}

现在Admin除了自己的salary属性,还指向一个person。这和struct嵌套不一样,struct嵌套是直接外部包含内部,而这种组合方式是一个struct指向另一个struct,从Admin可以追踪到其指向的person。所以,它更像是链表。

例如,person是Admin type中的一个字段,person有方法speak()。

package main

import (
	"fmt"
)

type person struct {
	name string
	age  int
}

type Admin struct {
	people *person
	salary int
}

func main() {
    // 构建Admin实例
	a := new(Admin)
	a.salary = 2300
	a.people = new(person)
	a.people.name = "longshuai"
	a.people.age = 23
    // 或a := &Admin{&person{"longshuai",23},2300}

    // 调用属于person的方法speak()
	a.people.speak()
}

func (p *person) speak() {
	fmt.Println("speak in person")
}

或者,定义一个属于Admin的方法,在此方法中应用person的方法:

func (a *Admin) sing(){
	a.people.speak()
}

然后只需调用a.sing()就可以隐藏person的方法。

多重继承

因为Go的struct支持嵌套多个其它匿名字段,所以支持"多重继承"。这意味着外部struct可以从多个内部struct中获取属性、方法。

例如,照相手机cameraPhone是一个struct,其内嵌套Phone和Camera两个struct,那么cameraPhone就可以获取来自Phone的call()方法进行拨号通话,获取来自Camera()的takeAPic()方法进行拍照。

面向对象的语言都强烈建议不要使用多重继承,甚至有些语言本就不支持多重继承。至于Go是否要使用"多重继承",看需求了,没那么多限制。

重写String()方法

fmt包中的Println()、Print()和Printf()的%v都会自动调用String()方法将待输出的内容进行转换。

可以在自己的struct上重写String()方法,使得输出这个示例的时候,就会调用它自己的String()。

例如,定义person的String(),它将person中的name和age结合起来:

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

type person struct {
	name string
	age  int
}

func (p *person) String() string {
	return p.name + ": " + strconv.Itoa(p.age)
}

func main() {
	p := new(person)
	p.name = "longshuai"
	p.age = 23
    // 输出person的实例p,将调用String()
	fmt.Println(p)
}

上面将输出:

longshuai: 23

一定要注意,定义struct的String()方法时,String()方法里不要出现fmt.Print()、fmt.Println以及fmt.Printf()的%v,因为它们自身会调用String(),会出现无限递归的问题。

posted @ 2018-11-01 17:36  骏马金龙  阅读(...)  评论(...编辑  收藏