Go语言之自定义类型与指针

Go 语言自定义类型与指针

Go 语言指针

Go 语言指针

变量是一种使用方便的占位符，用于引用计算机内存地址。

Go 语言的取地址符是 &，放到一个变量前使用就会返回相应变量的内存地址。

package main

import "fmt"

func main() {

	var a int = 10
	fmt.Printf("%x \n", &a)
}
//c000010090

什么是指针

一个指针变量指向了一个值的内存地址。

类似于变量和常量，在使用指针前你需要声明指针。指针声明格式如下：

var var_name *var-type

var-type 为指针类型，var_name 为指针变量名，* 号用于指定变量是作为一个指针。以下是有效的指针声明：

var ip *int        /* 指向整型*/
var fp *float32    /* 指向浮点型 */

如何使用指针

指针使用流程：

• 定义指针变量。
• 为指针变量赋值。
• 访问指针变量中指向地址的值。

在指针类型前面加上 * 号（前缀）来获取指针所指向的内容

package main

import "fmt"

func main() {

	var a int = 20
	var ip *int //声明一个整型的指针
	ip = &a
	fmt.Println(*ip)   //通过指针访问地址
	fmt.Printf("%x \n", &a) // a变量的内存地址
	fmt.Println(ip)   //ip存储的是a变量的内存地址
	fmt.Printf("%x \n", ip)   

}
"""
20
c000010090
0xc000010090
c000010090
"""

创建指针

new(类型)
new() 函数可以创建一个对应类型的指针，创建过程会分配内存，被创建的指针指向默认值

package main

import "fmt"

func main() {
	str := new(string)
	*str = "hello"
	fmt.Println(*str)
}

PS D:\goprogram\go\src\day05> go run .\lianxi.go
hello

Go 空指针

当一个指针被定义后没有分配到任何变量时，它的值为 nil。

nil 指针也称为空指针。

nil在概念上和其它语言的null、None、nil、NULL一样，都指代零值或空值。

一个指针变量通常缩写为 ptr。

查看以下实例：

package main

import "fmt"

func main() {
	var p *int
	fmt.Printf("%x \n", p)
	fmt.Printf("%d \n", *p)
}
"""
0
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal 0xc0000005 code=0x0 addr=0x0 pc=0x49c104]

goroutine 1 [running]:
main.main()
        D:/goprogram/go/src/day05/function.go:8 +0x94
"""
当访问空指针时，会报错，因为指针的内存地址为0，避免有空指针

空指针判断：

package main

import "fmt"

func main() {
	var p *int
	fmt.Printf("%x \n", p)
	// fmt.Printf("%d \n", *p)
	if p == nil {
		fmt.Println("空指针")
	}
}

内容	描述
Go 指针数组	你可以定义一个指针数组来存储地址
Go 指向指针的指针	Go 支持指向指针的指针
Go 向函数传递指针参数	通过引用或地址传参，在函数调用时可以改变其值

go指针数组

声明整型指针数组：

var ptr [MAX]*int;

ptr 为整型指针数组。因此每个元素都指向了一个值。以下实例的三个整数将存储在指针数组中：

package main

import "fmt"

const Max int = 3

func main() {
	a := []int{10, 100, 200}
	var p [Max]*int //声明整型指针数组
	for i := 0; i < Max; i++ {
		p[i] = &a[i]
	}

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

}
"""
p[0] = 10
p[1] = 100
p[2] = 200
"""

创建指针数组的时候，不适合用 range 循环。

错误代码:

package main

import "fmt"

const Max int = 3

func main() {
	a := [Max]int{10, 100, 200}
	var p [Max]*int //声明整型指针数组
	// for i := 0; i < Max; i++ {
	// 	p[i] = &a[i]
	// }

	// for i := 0; i < Max; i++ {
	// 	fmt.Printf("p[%d] = %d\n", i, *p[i])
	// }
	for i, x := range &a {
		p[i] = &x
	}
	for i, x := range p {
		fmt.Printf("指针数组：索引:%d 值:%d 值的内存地址:%d\n", i, *x, x)
	}
}
"""
PS D:\goprogram\go\src\day05> go build -o funtion.exe
PS D:\goprogram\go\src\day05> .\funtion.exe
指针数组：索引:0 值:200 值的内存地址:824633786512
指针数组：索引:1 值:200 值的内存地址:824633786512
指针数组：索引:2 值:200 值的内存地址:824633786512

从结果中我们发现内存地址都一样，而且值也一样。怎么回事？

这个问题是range循环的实现逻辑引起的。跟for循环不一样的地方在于range循环中的x变量是临时变量。range循环只是将值拷贝到x变量中。因此内存地址都是一样的。
"""

正确代码：

package main

import "fmt"

const Max int = 3

func main() {
	a := [Max]int{10, 100, 200}
	var p [Max]*int //声明整型指针数组
	for i := 0; i < Max; i++ {
		p[i] = &a[i]
	}

	// for i := 0; i < Max; i++ {
	// 	fmt.Printf("p[%d] = %d\n", i, *p[i])
	// }
	// for i, x := range &a {
	// 	p[i] = &x
	// }
	for i, x := range p {
		fmt.Printf("指针数组：索引:%d 值:%d 值的内存地址:%d\n", i, *x, x)
	}
}
"""
PS D:\goprogram\go\src\day05> go build -o funtion.exe
PS D:\goprogram\go\src\day05> .\funtion.exe
指针数组：索引:0 值:10 值的内存地址:824634122560
指针数组：索引:1 值:100 值的内存地址:824634122568
指针数组：索引:2 值:200 值的内存地址:824634122576
"""

Go 语言指向指针的指针

如果一个指针变量存放的又是另一个指针变量的地址，则称这个指针变量为指向指针的指针变量。

当定义一个指向指针的指针变量时，第一个指针存放第二个指针的地址，第二个指针存放变量的地址：

向指针的指针变量声明格式如下：

var ptr **int;

以上指向指针的指针变量为整型。

访问指向指针的指针变量值需要使用两个 * 号，如下所示：

package main

import "fmt"

const Max int = 3

const (
	n1 = iota
)

func main() {
	var a int
	var p *int
	var pp **int
	a = 3000
	p = &a
	pp = &p
	fmt.Printf("&a=%x  a=%d\n", &a, a)
	fmt.Printf("p=%x  *p=%d\n", p, *p)
	fmt.Printf("pp=%x  *pp=%d\n", pp, *pp)
	fmt.Printf("**pp=%d\n", **pp)
}

运行结果
PS D:\goprogram\go\src\day05> go build -o funtion.exe
PS D:\goprogram\go\src\day05> .\funtion.exe
&a=c000010090  a=3000
p=c000010090  *p=3000
pp=c000006028  *pp=824633786512
**pp=3000

Go 语言指针作为函数参数

Go 语言允许向函数传递指针，只需要在函数定义的参数上设置为指针类型即可

package main

import "fmt"

const Max int = 3

func swap(x *int, y *int) {
	fmt.Println(x)
	fmt.Println(y)
	var temp int
	temp = *x //*(&a)
	*x = *y   //*(&a)=*(&b)
	*y = temp //*(&b) = 100
}

func main() {
	var a int = 100
	var b int = 200
	swap(&a, &b)
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(b)

}

运行结果
0xc000010090
0xc000010098
200
100

简便方式，采用python中的解构

package main

import "fmt"

const Max int = 3

func swap(x *int, y *int) {
	// var temp int
	// temp = *x //*(&a)
	// *x = *y   //*(&a)=*(&b)
	// *y = temp //*(&b) = 100
	// 简便方式
	*x, *y = *y, *x
}

func main() {
	var a int = 100
	var b int = 200
	swap(&a, &b)
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(b)

}

案例：使用指针变量获取命令行的输入信息

Go语言内置的 flag 包实现了对命令行参数的解析，flag 包使得开发命令行工具更为简单

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"os"
)

var mode = flag.String("mode", "", "process mode")

func main() {
	//解析命令行参数
	fmt.Println(os.Args[1:])
	flag.Parse()
	fmt.Println(*mode)
}

"""
fast
PS D:\goprogram\go\src\day05> go run .\lianxi.go --mode=fast
[--mode=fast]
fast
PS D:\goprogram\go\src\day05> go run .\lianxi.go --mode=fast                       t]
[C:\Users\32639\AppData\Local\Temp\go-build599453026\b001\exe\lianxi.exe --mode=fast]

Go 语言结构体

Go 语言结构体

Go 语言中数组可以存储同一类型的数据，但在结构体中我们可以为不同项定义不同的数据类型。

结构体是由一系列具有相同类型或不同类型的数据构成的数据集合

定义结构体

结构体定义需要使用 type 和 struct 语句。struct 语句定义一个新的数据类型，结构体中有一个或多个成员。type 语句设定了结构体的名称。结构体的格式如下：

type struct_variable_type struct {
   member definition
   member definition
   ...
   member definition
}

一旦定义了结构体类型，它就能用于变量的声明，语法格式如下：

variable_name := structure_variable_type {value1, value2...valuen}
或
variable_name := structure_variable_type { key1: value1, key2: value2..., keyn: valuen}

package main

import "fmt"
type Books struct {
	title   string
	author  string
	subject string
	book_id int
}

func main() {
	fmt.Println(Books{"Go 语言", "www.runoob.com", "Go 语言教程", 6495407})
	b := Books{"Go 语言", "www.runoob.com", "Go 语言教程", 6495407}

	fmt.Println(b.title)
   // 忽略的字段为 0 或 空
   fmt.Println(Books{title: "Go 语言", author: "www.runoob.com"})
}

访问结构体成员

如果要访问结构体成员，需要使用点号 . 操作符，格式为：

结构体.成员名"

结构体类型变量使用 struct 关键字定义，实例如下：

package main

import "fmt"

type Books struct {
   title string
   author string
   subject string
   book_id int
}

func main() {
   var Book1 Books        /* 声明 Book1 为 Books 类型 */
   var Book2 Books        /* 声明 Book2 为 Books 类型 */

   /* book 1 描述 */
   Book1.title = "Go 语言"
   Book1.author = "www.runoob.com"
   Book1.subject = "Go 语言教程"
   Book1.book_id = 6495407

   /* book 2 描述 */
   Book2.title = "Python 教程"
   Book2.author = "www.runoob.com"
   Book2.subject = "Python 语言教程"
   Book2.book_id = 6495700

   /* 打印 Book1 信息 */
   fmt.Printf( "Book 1 title : %s\n", Book1.title)
   fmt.Printf( "Book 1 author : %s\n", Book1.author)
   fmt.Printf( "Book 1 subject : %s\n", Book1.subject)
   fmt.Printf( "Book 1 book_id : %d\n", Book1.book_id)

   /* 打印 Book2 信息 */
   fmt.Printf( "Book 2 title : %s\n", Book2.title)
   fmt.Printf( "Book 2 author : %s\n", Book2.author)
   fmt.Printf( "Book 2 subject : %s\n", Book2.subject)
   fmt.Printf( "Book 2 book_id : %d\n", Book2.book_id)
}
"""
Book 1 title : Go 语言
Book 1 author : www.runoob.com
Book 1 subject : Go 语言教程
Book 1 book_id : 6495407
Book 2 title : Python 教程
Book 2 author : www.runoob.com
Book 2 subject : Python 语言教程
Book 2 book_id : 6495700
"""

结构体作为函数参数

你可以像其他数据类型一样将结构体类型作为参数传递给函数。并以以上实例的方式访问结构体变量：

**package** main

**import** "fmt"

**type** Books struct {
   title string
   author string
   subject string
   book_id int
}

func main() {
   **var** Book1 Books        */\* 声明 Book1 为 Books 类型 \*/*
   **var** Book2 Books        */\* 声明 Book2 为 Books 类型 \*/*

   */\* book 1 描述 \*/*
   Book1.title = "Go 语言"
   Book1.author = "www.runoob.com"
   Book1.subject = "Go 语言教程"
   Book1.book_id = 6495407

   */\* book 2 描述 \*/*
   Book2.title = "Python 教程"
   Book2.author = "www.runoob.com"
   Book2.subject = "Python 语言教程"
   Book2.book_id = 6495700

   */\* 打印 Book1 信息 \*/*
   printBook(Book1)

   */\* 打印 Book2 信息 \*/*
   printBook(Book2)
}

func printBook( book Books ) {
   fmt.Printf( "Book title : %s**\n**", book.title)
   fmt.Printf( "Book author : %s**\n**", book.author)
   fmt.Printf( "Book subject : %s**\n**", book.subject)
   fmt.Printf( "Book book_id : %d**\n**", book.book_id)
}

以上实例执行运行结果为：

Book title : Go 语言
Book author : www.runoob.com
Book subject : Go 语言教程
Book book_id : 6495407
Book title : Python 教程
Book author : www.runoob.com
Book subject : Python 语言教程
Book book_id : 6495700

结构体指针

你可以定义指向结构体的指针类似于其他指针变量，格式如下：

var struct_pointer *Books

以上定义的指针变量可以存储结构体变量的地址。查看结构体变量地址，可以将 & 符号放置于结构体变量前：

struct_pointer = &Book1

使用结构体指针访问结构体成员，使用 "." 操作符：

struct_pointer.title

package main

import "fmt"

type Books struct {
   title string
   author string
   subject string
   book_id int
}

func main() {
   var Book1 Books        /* Declare Book1 of type Book */
   var Book2 Books        /* Declare Book2 of type Book */

   /* book 1 描述 */
   Book1.title = "Go 语言"
   Book1.author = "www.runoob.com"
   Book1.subject = "Go 语言教程"
   Book1.book_id = 6495407

   /* book 2 描述 */
   Book2.title = "Python 教程"
   Book2.author = "www.runoob.com"
   Book2.subject = "Python 语言教程"
   Book2.book_id = 6495700

   /* 打印 Book1 信息 */
   printBook(&Book1)

   /* 打印 Book2 信息 */
   printBook(&Book2)
}
func printBook( book *Books ) {
   fmt.Printf( "Book title : %s\n", book.title)
   fmt.Printf( "Book author : %s\n", book.author)
   fmt.Printf( "Book subject : %s\n", book.subject)
   fmt.Printf( "Book book_id : %d\n", book.book_id)
}
"""
Book title : Go 语言
Book author : www.runoob.com
Book subject : Go 语言教程
Book book_id : 6495407
Book title : Python 教程
Book author : www.runoob.com
Book subject : Python 语言教程
Book book_id : 6495700
"""

结构体是作为参数的值传递：

package main

import "fmt"

type Books struct {
    title string
    author string
    subject string
    book_id int
}

func changeBook(book Books) {
    book.title = "book1_change"
}

func main() {
    var book1 Books
    book1.title = "book1"
    book1.author = "zuozhe"
    book1.book_id = 1
    changeBook(book1)
    fmt.Println(book1)
}

结果为：

{book1 zuozhe  1}

如果想在函数里面改变结果体数据内容，需要传入指针：

package main

import "fmt"

type Books struct {
    title string
    author string
    subject string
    book_id int
}

func changeBook(book *Books) {
    book.title = "book1_change"
}

func main() {
    var book1 Books
    book1.title = "book1"
    book1.author = "zuozhe"
    book1.book_id = 1
    changeBook(&book1)
    fmt.Println(book1)
}

结果为：

{book1_change zuozhe  1}

Go 语言常用语法错误

1、开大括号不能放在单独的一行

错误代码：

package main

import "fmt"

func main() 
{ 
    fmt.Println("hello world!")
}

编译错误：

./main.go:5:6: missing function body for "main"
./main.go:6:1: syntax error: unexpected semicolon or newline before {

正确代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("hello world!")
}

2、未使用的变量

如果你有未使用的局部变量，代码将编译失败。
如果你给未使用的变量分配了一个新的值，代码还是会编译失败。你需要在某个地方使用这个变量，才能让编译器愉快的编译。

错误代码：

package main

var gvar int

func main() {
    var one int
    two := 2
    var three int
    three = 3
}

编译错误：

./main.go:6:6: one declared and not used
./main.go:7:9: two declared and not used
./main.go:8:6: three declared and not used

正确代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    var one int
    _ = one
    two := 2
    fmt.Println(two)
    var three int
    three = 3
    one = three
    var four int
    four = four
}

// 另外可以选择是注释掉或者移除未使用的变量

3、未使用的Imports

如果你引入一个包，而没有使用其中的任何函数、接口、结构体或者变量的话，代码将会编译失败。
如果你真的需要引入的包，你可以添加一个"_"下划线标记符，来作为这个包的名字，从而避免编译失败。下滑线标记符用于引入，但不使用。

错误代码：

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "time"
)

func main() {
}

编译错误：

./main.go:4:2: imported and not used: "fmt"
./main.go:5:2: imported and not used: "log"
./main.go:6:2: imported and not used: "time"

正确代码：

package main

import (
    _ "fmt"
    "log"
    "time"
)

var _ = log.Println

func main() {
    _ = time.Now
}

// 另外可以选择是移除或者注释掉未使用的imports

4、":="简式的变量声明仅可以在函数内部使用

错误代码：

package main

myvar := 1 

func main() {  
}

编译错误：

./main.go:3:1: syntax error: non-declaration statement outside function body

正确代码：

package main

var myvar = 1

func main() {
}

5、使用简式声明重复声明变量

你不能在一个单独的声明中重复声明一个变量，但在多变量声明中这是允许的，其中至少要有一个新的声明变量。
重复变量需要在相同的代码块内，否则你将得到一个隐藏变量。

错误代码：

package main

func main() {
    one := 0
    one := 1
}

编译错误：

./main.go:5:6: no new variables on left side of :=

正确代码：

package main

func main() {
    one := 0
    one, two := 1, 2
    one, two = two, one
}

6、Go语言命名区分大小写

错误代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.println("Hello world")
}

// 以下代码都是不正确的:
// Package main
// iMport "fmt"
// import "Fmt"
// Func main() {}
// Fmt.Println
// fmt.println

编译错误：

./main.go:6:2: cannot refer to unexported name fmt.println
./main.go:6:2: undefined: fmt.println

正确代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello world")
}

7、Go语言中分号分行

错误代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello world") fmt.Println("Hi again")
}

编译错误：

./main.go:6:29: syntax error: unexpected fmt at end of statement

正确代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello world")

    //解决以上问题，可以将上述的两条语句放在两行
    fmt.Println("Hi again") 

    //可以将两条语句用分号结束
    fmt.Println("Hello world");fmt.Println("Hi again") 
    test()
}

func test() { 
    //因此在Go语言中，分号能省则省，如果必须使用时，添加上也不会出错。
    fmt.Println("Hello world");fmt.Println("Hi again");
};

8、Go语言中无效的分号

错误代码：

package main

import "fmt";;

func main() {
    fmt.Println("Hello world")
}

编译错误：

./main.go:3:14: syntax error: non-declaration statement outside function body

正确代码：

package main

import "fmt";

func main() {
    fmt.Println("Hello world")
}

9、Go语言中注意变量作用域

错误代码：

package main

var num int

func main() {
    str := "hello world"
    if true {
        var b bool
    }
    println(num)
    println(str)
    println(b)
}

编译错误：

./main.go:12:10: undefined: b

正确代码：

package main

var num int

func main() {
    str := "hello world"
    if true {
        var b bool
        println(b)
    }
    println(num)
    println(str)
}

10、偶然的变量隐藏

短式变量声明的语法如此的方便（尤其对于那些使用过动态语言的开发者而言），很容易让人把它当成一个正常的分配操作。如果你在一个新的代码块中犯了这个错误，将不会出现编译错误，但你的应用将不会做你所期望的事情。

package main

import "fmt"

func main() {
    x := 1
    fmt.Println(x) // 1
    {
        fmt.Println(x) // 1
        x := 2
        fmt.Println(x) // 2
    }
    fmt.Println(x) // 1 
}

运行结果：

1
1
2
1

即使对于经验丰富的Go开发者而言，这也是一个非常常见的陷阱，但又很难发现。

你可以使用 vet命令来发现一些这样的问题。 默认情况下， vet不会执行这样的检查，你需要设置-shadow参数：
命令：go tool vet -shadow your_file.go

go tool vet -shadow main.go
main.go:10: declaration of "x" shadows declaration at main.go:6

11、不使用显式类型，无法使用“nil”来初始化变量

nil标志符用于表示interface、函数、maps、slices和channels的“零值”。如果你不指定变量的类型，编译器将无法编译你的代码，因为它猜不出具体的类型。

错误代码：

package main

func main() {
    var x = nil
    _ = x
}

编译错误：

./main.go:4:6: use of untyped nil

正确代码：

package main

func main() {
    var x interface{} = nil
    _ = x
}

12、使用“nil” Slices and Maps

在一个nil的slice中添加元素是没问题的，但对一个map做同样的事将会生成一个运行时的panic。

正确代码：

package main

func main() {
    var s []int
    s = append(s, 1)
}

错误代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var m map[int]int
    m[1] = 1
    fmt.Println(m)
}

运行错误：

panic: assignment to entry in nil map

正确代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var m map[int]int
    m = make(map[int]int)
    m[1] = 1
    fmt.Println(m)
}

13、Map的容量

map 只有 len操作， 没有 cap 操作

错误代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    m := map[int]string{1: "a", 2: "b", 3: "c"}
    cap := cap(m)
    fmt.Println(cap)
}

编译错误：

./main.go:9:12: invalid argument m (type map[int]string) for cap

正确代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    m := map[int]string{1: "a", 2: "b", 3: "c"}
    len := len(m)
    fmt.Println(len)
}

14、字符串不会为nil

这对于经常使用nil分配字符串变量的开发者而言是个需要注意的地方。

package main

func main() {
    var x string = nil
    if x == nil {
        x = "default"
    }
}

编译错误：

./main.go:4:6: cannot use nil as type string in assignment
./main.go:5:7: invalid operation: x == nil (mismatched types string and nil)

正确代码：

package main

func main() {
    var x string
    if x == "" {
        x = "default"
    }
}