大家好,今天将梳理出的 Go语言基础语法内容,分享给大家。 请多多指教,谢谢。
本次《Go语言基础语法内容》共分为三个章节,本文为第三章节
- Golang 基础之基础语法梳理 (一)
- Golang 基础之基础语法梳理 (二)
- Golang 基础之基础语法梳理 (三)
本章节内容
- interface
- 反射
- 泛型
interface
介绍
在Go语言中接口 (interface) 是一种类型, 一种抽象的类型。
接口 (interface) 定义了一个对象的行为规范, 只定义规范不实现,由具体的对象来实现规范的细节。
接口做的事情就像是定义一个协议(规则)。
Interface 是一组method的集合, 是duck-type programming 的一种体现。
接口的定义
- 接口是一个或多个方法签名的集合
- 接口只有方法声明,没有实现,没有数据字段
- 接口可以匿名嵌入其他接口,或嵌入到结构中
- 接口调用不会做receiver的自动转换
- 接口同样支持匿名字段方法
- 接口也可实现类似OOP中的多态
- 任何类型的方法集中只要拥有该接口'对应的全部方法'签名
- 只有当接口存储的类型和对象都为nil时,接口才等于nil
- 用 interface{} 传递任意类型数据是Go语言的惯例用法,而且 interface{} 是类型安全的
- 空接口可以作为任何类型数据的容器
- 一个类型可实现多个接口
- 接口命名习惯以 er 结尾
使用
每个接口由数个方法组成,接口的定义如下
type 接口类型 interface {
方法名1 (参数列表1) 返回值列表1
方法名2 (参数列表2) 返回值列表2
...
}
注意
接口名:使用type将接口定义为自定义的类型名。Go语言的接口在命名时,一般会在单词后面添加er,如有写操作的接口叫Writer,有字符串功能的接口叫Stringer等。接口名最好要能突出该接口的类型含义。
方法名:当方法名首字母是大写且这个接口类型名首字母也是大写时,这个方法可以被接口所在的包(package)之外的代码访问。
参数列表、返回值列表:参数列表和返回值列表中的参数变量名可以省略。
例子
type writer interface {
Write([]byte) error
}
值接收者和指针接收接口
type Mover interface {
move()
}
type dog struct {}
func (d dog) move() {
fmt.Println("狗狗")
}
func main() {
var x Mover
var wangcai = dog{}
x = wangcai // x 可以接收dog类型
var fugui = &dog{} // fugui是 *dog 类型
x = fugui // x可以接收*dog类型 指针接收
x.move()
}
多个类型实现同一接口
// Mover 接口
type Mover interface {
move()
}
type dog struct {
name string
}
type car struct {
brand string
}
// dog 类型实现 Mover 接口
func (d dog) move() {
fmt.Printf("%s: mmmm", d.name)
}
// car 类型实现 Mover 接口
func (c car) move() {
fmt.Printf("%s: mmmm", c.brand)
}
func main() {
var x Mover
var a = dog{name: "旺财"}
var b = car{brand: "虾米"}
x = a
x.move()
x = b
x.move()
}
一个接口的方法,不一定需要由一个类型完全实现,接口的方法可以通过在类型中嵌入其他类型或者结构体来实现。
接口嵌套
接口与接口间可以通过嵌套创造出新的接口。
type Sayer interface {
say()
}
type Mover interface {
move()
}
// 接口嵌套
type animal interface {
Sayer
Mover
}
// 嵌套得到的接口的使用与普通接口一样
type cat struct {
name string
}
func (c cat) say() {
fmt.Println("ssss")
}
func (c cat) move() {
fmt.Println("mmmm")
}
func main() {
var x animal
x = cat{name: "花花"}
x.move()
x.say()
}
空接口
空接口是指没有定义任何方法的接口,因此任何类型都实现了空接口。
空接口类型的变量可以存储任意类型的变量。
func main() {
// 定义一个空接口 x
var x interface{}
s := "test data"
x = s
fmt.Printf("type:%T value: %v\n", x, x)
i := 100
x = i
fmt.Printf("type:%T value: %v\n", x, x)
b := true
x = b
fmt.Printf("type:%T value: %v\n", x, x)
}
空接口作为函数的参数
使用空接口实现可以接收任意类型的函数对象。
func show(a interface{}){
fmt.Printf("type:%T value: %v\n", a, a)
}
空接口作为map的参数
使用空接口实现可以保存任意值的字典
var Info = make(map[string]interface{})
Info["id"] = 1
Info["name"] = "帽儿山的枪手"
fmt.Println(Info)
获取空接口值
判断空接口中值,可以使用类型断言,语法如下
x.(T)
x
表示类型为 interface{} 的变量
T
表示断言 x 可能是的类型
该语法返回两个参数,第一个参数是 x 转化为 T 类型后的变量, 第二个值是一个布尔值, 若为 true 则表示断言成功, false 则表示失败。
func main() {
var x interface{}
x = "data"
v, ok := x.(string)
if ok {
fmt.Println(v)
} else {
fmt.Println("类型断言失败")
}
}
如果要断言多次,可以写 if
判断, 也可以用 switch
语句实现。
反射
介绍
什么是反射?
例如:有时候我们需要知道某个值是什么类型,才能用对等逻辑去处理它。
以下是常用的处理方法:
// 伪代码
switch value := value.(type){
case string:
// 处理操作
case int:
// 处理操作
...
}
这样处理,会写的非常长,而且还可能存在自定的类型,也就是说这个判断日后可能还要一直改,因为无法知道未知值到底属于什么类型。
如果使用反射来处理,使用标准库 reflect
中的 TypeOf 和 ValueOf 函数从接口中获取目标对象的信息,就可以轻松处理这个问题。
更多介绍,可参考reflect 官方地址
https://pkg.go.dev/reflect
Go语言提供了一种机制,在编译时不知道类型的情况下,可更新变量、运行时查看值、调用方法以及直接对他们的布局进行操作的机制,称为反射。
使用
使用反射查看对象类型
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
var name string = "帽儿山的枪手"
nameType := reflect.TypeOf(name)
nameValue := reflect.ValueOf(name)
fmt.Println("name type: ", nameType)
fmt.Println("name value: ", nameValue)
}
输出
name type: string
name value: 帽儿山的枪手
struct 类型反射用法
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type Info struct {
Name string
Desc string
}
func (i Info) Detail() {
fmt.Println("detail info")
}
func main() {
i := Info{Name: "帽儿山的枪手", Desc: "技术分享"}
t := reflect.TypeOf(i) // 获取目标对象
v := reflect.ValueOf(i) // 获取value值
for i := 0; i < v.NumField(); i++ { // NumField()获取字段总数
key := t.Field(i) // 根据下标,获取包含的key
value := v.Field(i).Interface() // 获取key对应的值
fmt.Printf("key=%s value=%v type=%v\n", key.Name, value, key.Type)
}
// 获取Info的方法
for i := 0; i < t.NumMethod(); i++ {
m := t.Method(i)
fmt.Printf("方法 Name=%s Type=%v\n", m.Name, m.Type)
}
}
输出
key=Name value=帽儿山的枪手 type=string
key=Desc value=技术分享 type=string
方法 Name=Detail Type=func(main.Info)
通过反射判断类型用法
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type Info struct {
Name string
Desc string
}
func main() {
i := Info{Name: "帽儿山的枪手", Desc: "技术分享"}
t := reflect.TypeOf(i)
// Kind()函数判断值的类型
if k := t.Kind(); k == reflect.Struct {
fmt.Println("struct type")
}
num := 100
switch v := reflect.ValueOf(num); v.Kind() {
case reflect.String:
fmt.Println("string type")
case reflect.Int, reflect.Int8, reflect.Int16, reflect.Int32, reflect.Int64:
fmt.Println("int type")
default:
fmt.Printf("unhandled kind %s", v.Kind())
}
}
输出
struct type
int type
通过反射修改内容
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type Info struct {
Name string
Desc string
}
func main() {
i := &Info{Name: "帽儿山的枪手", Desc: "技术分享"}
v := reflect.ValueOf(i)
// 修改值必须是指针类型
if v.Kind() != reflect.Ptr {
fmt.Println("不是指针类型")
return
}
v = v.Elem() // 获取指针指向的元素
name := v.FieldByName("Desc") // 获取目标key的值
name.SetString("好好工作")
fmt.Printf("修改后数据: %v\n", *i)
}
输出
修改后数据: {帽儿山的枪手 好好工作}
通过反射调用方法
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
type Info struct {
Name string
Desc string
}
func (i Info) Detail() {
fmt.Println("detail info")
}
func main() {
i := Info{Name: "帽儿山的枪手", Desc: "技术分享"}
v := reflect.ValueOf(i)
// 获取方法控制权
mv := v.MethodByName("Detail")
mv.Call([]reflect.Value{}) // 这里是无调用参数 []reflect.Value{}
}
输出
detail info
泛型
介绍
泛型的概念,可以从多态看起,多态是同一形式表现出不同行为的一种特性,在编程语言中被分为两类,临时性多态和参数化多态。
根据实参生成不同的版本,支持任意数量的调用,即泛型,简言之,就是把元素类型变成了参数。
golang版本需要在 1.17版本或以上,才支持泛型使用。
(1.17版本泛型是golang推出的尝鲜版,1.18是正式版本)
举例:
func Add(a, b int) int{}
func AddFloat(a, b float64) float64{}
在泛型的帮助下,上面代码就可以简化成为:
func Add[T any](a, b T) T
Add后面的[T any],T表示类型的标识,any表示T可以是任意类型。
a、b和返回值的类型T和前面的T是同一个类型。
为什么用[],而不是其他语言中的<>,官方有过解释,大概就是<>会有歧义。曾经计划使用() ,因为太容易混淆,最后使用了[]。
泛型3大概念
- 类型参数
- 类型约束
- 类型推导
特性
- 函数可以通过type关键字引入额外的类型参数
(type parameters)列表:func F(type T)(p T) { ... }
- 这些类型参数可以像一般的参数一样在函数体中使用
- 类型也可以拥有类型参数列表:
type M(type T) []T
- 每个类型参数可以拥有一个约束:
func F(type T Constraint)(p T) { ... }
- 使用interface来描述类型的约束
- 被用作类型约束的interface可以拥有一个预声明类型列表,限制了实现此接口的类型的基础类型
- 使用泛型函数或类型时需要传入类型实参
- 类型推断允许用户在调用泛型函数时省略类型实参
- 泛型函数只允许进行类型约束所规定的操作
使用
对泛型进行输出
如果Go当前版本是1.17版本,运行时需要加参数 -gcflags=-G=3
# 完整命令
go run -gcflags=-G=3 example.go
示例
package main
import (
"fmt"
)
func print[T any](s []T) {
for _, v := range s {
fmt.Printf("%v ", v)
}
fmt.Printf("\n")
}
func main() {
print[int]([]int{1,2,3,4})
print[float64]([]float64{1.01, 2.02, 3.03, 4.04})
print[string]([]string{"a", "b", "c", "d"})
}
输出
1 2 3 4
1.01 2.02 3.03 4.04
a b c d
Go1.18 中,any
是 interface{} 的别名
使用泛型约束,控制类型的使用范围
原先的语法中,类型约束会用逗号分隔的方式来展示
type int, int8, int16, int32, int64
在新语法中,结合定义为 union element(联合元素),写成一系列由竖线 ”|“ 分隔的类型或近似元素。
int | int8 | int16 | int32 | int64
示例
package main
import (
"fmt"
)
type CustomType interface {
int | int8 | int16 | int32 | int64 | string
}
func add[T CustomType] (a, b T) T{
return a + b
}
func main() {
fmt.Println(add(1, 2))
fmt.Println(add("帽儿山的枪手", "技术分享"))
}
输出
3
帽儿山的枪手技术分享
上述 CustomType
接口类型也可以写成以下格式
type CustomType interface {
~int | ~string
}
上述声明的类型集是 ~int,也就是所有类型为 int 的类型(如:int、int8、int16、int32、int64)都能够满足这个类型约束的条件。
泛型中自带 comparable 约束
因为不是所有的类型都可以==比较,所以Golang内置提供了一个comparable约束,表示可比较的。
官方说明
comparable是由所有可比较类型(布尔、数字、字符串、指针、通道、可比较类型的数组、字段均为可比较类型的结构)实现的接口。可比较接口只能用作类型参数约束,不能用作变量的类型。
https://pkg.go.dev/builtin@master#comparable
package main
import (
"fmt"
)
func diff[T comparable](a []T, v T) {
for _, e := range a {
if e == v {
fmt.Println(e)
}
}
}
func main() {
diff([]int{1, 2, 3, 4}, 3)
}
输出
3
泛型中操作指针
package main
import (
"fmt"
)
func pointerOf[T any](v T) *T {
return &v
}
func main() {
name := pointerOf("帽儿山的枪手")
fmt.Println(*name)
id := pointerOf(100)
fmt.Println(*id)
}
输出
帽儿山的枪手
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