Go学习笔记（三）

Go函数

Go语言中的函数可以返回多个结果。
函数类型的字面量由关键字func、由圆括号包裹参数声明列表、空格以及可以由圆括号包裹的结果声明列表组成。每个参数声明由参数名称、空格和参数类型组成。
参数声明列表中的参数名称是可以被统一省略的。结果声明列表中的结果名称也是可以被统一省略的。并且，在只有一个无名称的结果声明时还可以省略括号，例如：

func(input1 string ,input2 string) string

加入type关键字和一个标识符作为名称，就变成了一个函数类型声明：

type MyFunc func(input1 string ,input2 string) string

如果结果声明是带名称的，那么它就相当于一个已被声明但未被显式赋值的变量。我们可以为它赋值且在return语句中省略掉需要返回的结果值，如下所示：

func myFunc(part1 string, part2 string) (result string) {
    result = part1 + part2
    return
}
// 另一种常规写法：
func myFunc(part1 string, part2 string) string {
    return part1 + part2
}

注意：函数myFunc是函数类型MyFunc的一个实现。实际上，只要一个函数的参数声明列表和结果声明列表中的数据类型的顺序和名称与某一个函数类型完全一致，前者就是后者的一个实现。
声明一个函数类型的变量，如：

var splice func(string, string) string // 等价于 var splice MyFun
// 然后把函数myFunc赋给它：
splice = myFunc
// 然后就可以调用该函数
splice("1", "2")
// 使用了一个匿名函数来初始化splice变量，
var splice = func(part1 string, part2 string) string {
    return part1 + part2
}
// 省去splice变量
var result = func(part1 string, part2 string) string {
    return part1 + part2
}("1", "2")   
// 注意，result变量的类型不是函数类型，而与后面的匿名函数的结果类型是相同的。

匿名函数就是不带名称的函数值。匿名函数直接由函数类型字面量和由花括号包裹的语句列表组成。注意：这里的函数类型字面量中的参数名称是不能被忽略的。
函数类型的零值是nil。这意味着，一个未被显式赋值的、函数类型的变量的值必为nil。

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
    "sync/atomic"
)

// 员工ID生成器，定义别名
type EmployeeIdGenerator func(company string, department string, sn uint32) string

// 默认公司名称
var company = "Gophers"

// 序列号
var sn uint32

// 生成员工ID
func generateId(generator EmployeeIdGenerator, department string) (string, bool) {
    // 若员工ID生成器不可用，则无法生成员工ID，应直接返回。
    if generator == nil {
        return "", false
    }
    // 使用代码包 sync/atomic 中提供的原子操作函数可以保证并发安全。
    newSn := atomic.AddUint32(&sn, 1)
    return generator(company, department, newSn), true
}

// 字符串类型和数值类型不可直接拼接，所以提供这样一个函数作为辅助转换。
func appendSn(firstPart string, sn uint32) string {
    return firstPart + strconv.FormatUint(uint64(sn), 10)
}

func main() {
    var generator EmployeeIdGenerator // 声明一个函数类型
    generator = func(company string, department string, sn uint32) string { // 对应的一个实现
        return appendSn(company+"-"+department+"-", sn)
    }
    fmt.Println(generateId(generator, "RD"))
}
// 输出结果：Gophers-RD-1 true

Go语言的结构体（Struct）

它可以封装属性和操作。前者即是结构体类型中的字段，而后者则是结构体类型所拥有的方法。
结构体类型的字面量由关键字type、类型名称、关键字struct，以及由花括号包裹的若干字段声明组成。其中，每个字段声明独占一行并由字段名称（可选）和字段类型组成。例如：

type Person struct {
    Name   string
    Gender string
    Age    uint8
}

创建一个上述结构体类型的值：Person{Name: "Robert", Gender: "Male", Age: 33}
结构体值的字面量（或简称结构体字面量）由其类型的名称和由花括号包裹的若干键值对组成。注意，这里的键值对与字典字面量中的键值对的写法相似，但不相同。这里的键是其类型中的某个字段的名称（注意，它不是字符串字面量），而对应的值则是欲赋给该字段的那个值。另外，若这里的键值对的顺序与其类型中的字段声明完全相同的话，就可以统一省略掉所有字段的名称，如：Person{"Robert", "Male", 33}
在编写某个结构体类型的值字面量时可以只对它的部分字段赋值，甚至不对它的任何字段赋值。这时，未被显式赋值的字段的值则为其类型的零值。注意，在上述两种情况下，字段的名称是不能被省略的。
匿名结构体：定义一个结构体值的字面量时不需要先拟好其类型。注意：需要写明其类型特征（包含若干字段声明）和完成对应的值初始化。但一般建议使用正式的结构体定义。

p := struct {
    Name   string
    Gender string
    Age    uint8
}{"Robert", "Male", 33}

func (person *Person) Grow() {
    person.Age++
}

在关键字func和名称Grow之间的那个圆括号及其包含的内容就是接收者声明。其中的内容由两部分组成。第一部分是代表它依附的那个类型的值的标识符。第二部分是它依附的那个类型的名称。后者表明了依附关系，而前者则使得在该方法中的代码可以使用到该类型的值（也称为当前值）。代表当前值的那个标识符可被称为接收者标识符，或简称为接收者。
注意：这种方式要写在结构体之外，因为接收者声明已经表示定义为某个结构体中的方法。

p := Person{"Robert", "Male", 33}
p.Grow()

直接在Person类型的变量p之上应用调用表达式来调用它的方法Grow。注意，Grow方法的接收者标识符person指代的正是变量p的值。这也是“当前值”这个词的由来。在Grow方法的接收者声明中的那个类型是*Person，而不是Person。实际上，前者是后者的指针类型。与对象不同的是，结构体类型（以及任何类型）之间都不可能存在继承关系。实际上，在Go语言中并没有继承的概念。

结构体类型属于值类型。它的零值并不是nil，而是其中字段的值均为相应类型的零值的值。举个例子，结构体类型Person的零值用字面量来表示：Person{}。

package main

import "fmt"

type Person struct {
    Name    string
    Gender  string
    Age     uint8
    Address string
    
}

// 表示为结构体person的方法
func (person *Person) Move(newAddress string) string {
        old := person.Address
        person.Address = newAddress
        return old
}

func main() {
    p := Person{"Robert", "Male", 33, "Beijing"}
    oldAddress := p.Move("San Francisco")
    fmt.Printf("%s moved from %s to %s.\n", p.Name, oldAddress, p.Address)
}

Go语言的接口

在Go语言中，一个接口类型总是代表着某一种类型（即所有实现它的类型）的行为。
一个接口类型的声明通常会包含关键字type、类型名称、关键字interface以及由花括号包裹的若干方法声明。举个栗子：

type Animal interface {
  // 若干方法的声明
    Grow()
    Move(string) string
}

注意，接口类型中的方法声明是普通的方法声明的简化形式。它们只包括方法名称、参数声明列表和结果声明列表。其中的参数名称和结果名称都可以被省略。出于文档化的目的，最好写上：Move(new string) (old string)。
如果一个数据类型所拥有的方法集合中包含了某一个接口类型中的所有方法声明的实现，那么就可以说这个数据类型实现了那个接口类型。实现一个接口中的方法是指：具有与该方法相同的声明并且添加了实现部分（由花括号包裹的若干条语句）。相同的方法声明意味着完全一致的名称、参数类型列表和结果类型列表。其中， 参数类型列表即为参数声明列表中除去参数名称的部分。一致的参数类型列表意味着其长度以及顺序的完全相同。对于结果类型列表也是如此。只要满足了“方法集合为其超集”的条件，就建立了“实现”关系。这是典型的无侵入式的接口实现方法。
在Go语言中，判定某种类型是否实现了某个接口可以用类型断言来实现。不能在一个非接口类型的值上应用类型断言来判定它是否属于某一个接口类型，必须先把前者转换成空接口类型的值。空接口类型：不包含任何方法声明的接口类型，用interface{}表示，常简称为空接口。正因为空接口的定义，Go语言中的包含预定义的任何数据类型都可以被看做是空接口的实现。
直接使用类型转换表达式把一个*Person类型转换成空接口类型的值，例如：

p := Person{"Robert", "Male", 33, "Beijing"}
v := interface{}(&p)

注意：表达式&p（&是取址操作符）的求值结果是一个*Person类型的值，即p的指针。在这之后，我们就可以在v上应用类型断言了，即h, ok := v.(Animal)。类型断言表达式的求值结果可以有两个：第一个结果是被转换后的那个目标类型（这里是Animal）的值，而第二个结果则是转换操作成功与否的标志（bool 类型），用来判定实现关系的重要依据！

package main

import "fmt"

type Animal interface {
    Grow()
    Move(string) string
}

// 创建一个Cat结构体
type Cat struct {
    Name string
    Age uint8
    Location string
}

// 定义结构体Cat的一个Grow方法 
func (cat *Cat) Grow() {
    cat.Age++
}

// 定义结构体Cat的一个Move方法
func (cat *Cat) Move(new string) string {
    old := cat.Location
    cat.Location = new
    return old
}

// 结构体Cat实现了Animal接口

func main() {
    myCat := Cat{"Little C", 2, "In the house"}
    animal, ok := interface{}(&myCat).(Animal) // 转换成空接口类型值，应用断言表达式判断实现关系
    fmt.Printf("%v, %v\n", ok, animal)  // 输出结果：true, &{Little C 2 In the house}
}

Grow和Move方法中只要有一个是指针方法，Person类型就不可能是Animal接口的实现类型。

Go语言指针

指针操作涉及到两个操作符——&和*。当它们作为地址操作符出现时，前者的作用是取址，而后者的作用是取值。通俗地讲，当地址操作符&被应用到一个值上时会取出指向该值的指针值，而当地址操作符*被应用到一个指针值上时会取出该指针指向的那个值。它们可以被视为相反的操作。除此之外，当*出现在一个类型之前（如*Person和*[3]string）时就不能被看做是操作符了，而应该被视为一个符号。其要表达的含义是作为第二部分的那个类型的指针类型。把其中的第二部分所代表的类型称为基底类型。例如，*[3]string是数组类型[3]string的指针类型，而[3]string是*[3]string的基底类型。
只要一个方法的接收者类型是其所属类型的指针类型而不是该类型本身，那么我就可以称该方法为一个指针方法。相对的，如果一个方法的接收者类型就是其所属的类型本身，那么我们就称之为一个值方法。例如：

func (person Person) Grow() {
    person.Age++
}
// then operate below
p := Person{"Robert", "Male", 33, "Beijing"}
p.Grow()
fmt.Printf("%v\n", p)
// 输出结果可以发现，Age值不变，说明传的是一个值拷贝，而不是地址拷贝

原因是方法的接收者标识符所代表的是该方法当前所属的那个值的一个副本，而不是该值本身。若传入的是一个指针类型值，这时的person代表的是p的值的指针的副本。指针的副本仍会指向p的值。

package main

import "fmt"

type MyInt struct {
    n int
}

func (myInt *MyInt) Increase() {
    myInt.n++
}

func (myInt *MyInt) Decrease() {
    myInt.n--
}

func main() {
    mi := MyInt{}
    mi.Increase()
    mi.Increase()
    mi.Decrease()
    mi.Decrease()
    mi.Increase()
    fmt.Printf("%v\n", mi.n == 1)
}

一个指针类型拥有它本身以及以它的基底类型为接收者类型的所有方法，而它的基底类型却只拥有以它本身为接收者类型的方法。
在基底类型的值上仍然可以调用它的指针方法。例如，若有一个Person类型的变量bp，则调用表达式bp.Grow()是合法的。这是因为，如果Go语言发现调用的Grow方法是bp的指针方法，那么它会把该调用表达式视为(&bp).Grow()。

package main

import "fmt"

type Pet interface {
    Name() string
    Age() uint8
}

type Dog struct {
    name string
    age uint8
}

// 结构体Dog实现Animal接口中的方法
// 只要有一个是指针方法，dog类型就不可能是Pet接口的实现类型。
// Name()定义为值方法
func (dog Dog) Name() string {
    return dog.name
}

// Age()定义为值方法
func (dog Dog) Age() uint8 {
    return dog.age
}

func main() {
    myDog := Dog{"Little D", 3}
    _, ok1 := interface{}(&myDog).(Pet) // 将指针类型转化为空接口类型值，即使其实现的都是值方法，依然实现了Pet接口。
    _, ok2 := interface{}(myDog).(Pet) // 其实现方法都为值方法，否则为false
    fmt.Printf("%v, %v\n", ok1, ok2) // true, true
}

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