从零开发区块链应用--结构体初识

Posted 2022-02-10 杰哥的技术杂货铺

文章目录

• 一、结构体定义
• 二、初始化结构体
• 三、结构体的访问
• 四、结构体指针
• 五、结构体可见性
• 六、结构体标签
• 七、结构体嵌套
• 八、结构体方法
• 九、结构体特性

Go语言中提供了对struct的支持,struct,中文翻译称为结构体，与数组一样，属于复合类型，并非引用类型。
Go语言的struct，与C语言中的struct或其他面向对象编程语言中的类(class)类似，可以定义字段(属性)和方法，但也有很不同的地方，需要深入学习，才能区分他们之间的区别。

一、结构体定义

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

结构体成员是由一系列的成员变量构成，这些成员变量也被称为“字段”

type Member struct 
    id          int
    name, email string
    gender, age int

上面的代码中，我们定义了一个包含5个字段的结构体，可以看到，相同类型name和email、gender和age在同一行中定义，但比较好的编程习惯是每一行只定义一个字段,如：

type Member struct 
    id     int
    name   string
    email  string
    gender int
    age    int

当然，结构体也可以不包含任何字段，称为空结构体，struct表示一个空的结构体，注意，直接定义一个空的结构体并没有意义，但在并发编程中，channel之间的通讯，可以使用一个struct作为信号量。

ch := make(chan struct)
ch <- struct

二、初始化结构体

上面的例子中，我们定义了Member结构体类型，接下就可以这个自定义的类型创建变量了。

• 直接定义变量

直接定义变量，这个使用方式并没有为字段赋初始值，因此所有字段都会被自动赋予自已类型的零值，比如name的值为空字符串""，age的值为0。

var m1 Member//所有字段均为空值

另外也有使用字面量创建变量，这种使用方式，可以在大括号中为结构体的成员赋初始值，有两种赋初始值的方式：

• 按照顺序提供初始化值：

var m2 = Member
	1,
	"杰哥的技术杂货铺",
	"[e-mail]",
	1,
	18,


或者
// 简短变量声明方式：
m2 := Member
	1,
	"杰哥的技术杂货铺",
	"[e-mail]",
	1,
	18

这种方式要求所有的字段都必须赋值，因此如果字段太多，每个字段都要赋值，会很繁琐，另一种则使用字段名为指定字段赋值，如下面代码中变量m3的创建，使用这种方式，对于其他没有指定的字段，则使用该字段类型的零值作为初始化值。

• 通过field:value的方式初始化，这样可以任意顺序

var m3 = Member
	id:2,
	"name":"杰哥的技术杂货铺"


或者
// 简短变量声明方式：
m3 := Member
	id:2,
	"name":"杰哥的技术杂货铺"

三、结构体的访问

通过变量名，使用符号点(.)，可以访问结构体类型中的字段，或为字段赋值，也可以对字段进行取址(&)操作。

package main

import "fmt"

//定义结构体
type Persion struct 
	name    string
	age     int
	sex     string
	address string


func main()  
	//1.方法一
	var p1 Persion
	p1.name = "杰哥的技术杂货铺"
	p1.age = 18
	p1.sex = "男"
	p1.address = "技术博客"
	fmt.Printf("姓名：%s,年龄：%d,性别：%s,地址：%s\\n",p1.name,p1.age,p1.sex,p1.address)

	//2.方法二
	p2 := Persion
	p2.name = "黄风怪"
	p2.age = 3000
	p2.sex = "男"
	p2.address = "黄风洞"
	fmt.Printf("姓名：%s,年龄：%d,性别：%s,地址：%s\\n",p2.name,p2.age,p2.sex,p2.address)


	//3.方法三：创建结构体对象时，直接进行赋值
	p3 := Persionname: "蜘蛛精",age: 500,sex: "女",address: "盘丝洞"
	fmt.Printf("姓名：%s,年龄：%d,性别：%s,地址：%s\\n",p3.name,p3.age,p3.sex,p3.address)

	p4 := Persion
		name:"黄眉大王",
		age: 1000,
		sex: "男",
		address: "小雷音寺",
	
	fmt.Println(p4)

	//4.方法四：创建结构体对象时，不写字段名，直接赋予数值
	//此种方式需要注意顺序
	p5 := Persion"白骨精",300,"女","白骨洞"
	fmt.Println(p5)

四、结构体指针

结构体与数组一样，都是值传递，比如当把数组或结构体作为实参传给函数的形参时，会复制一个副本，所以为了提高性能，一般不会把数组直接传递给函数，而是使用切片(引用类型)代替，而把结构体传给函数时，可以使用指针结构体。
指针结构体，即一个指向结构体的指针,声明结构体变量时，在结构体类型前加*号，便声明一个指向结构体的指针，如：

注意，指针类型为引用类型，声明结构体指针时，如果未初始化，则初始值为nil,只有初始化后，才能访问字段或为字段赋值。

var m1 *Member
m1.name = "杰哥的技术杂货铺"//错误用法，未初始化,m1为nil

m1 = &Member
m1.name = "杰哥的技术杂货铺"//初始化后，结构体指针指向某个结构体地址，才能访问字段，为字段赋值。 

另外，使用Go内置new()函数，可以分配内存来初始化结构休，并返回分配的内存指针，因为已经初始化了，所以可以直接访问字段。

var m2 = new(Member)
m2.name = "杰哥的技术杂货铺"

五、结构体可见性

上面的例子中，我们定义结构体字段名首字母是小写的，这意味着这些字段在包外不可见,因而无法在其他包中被访问，只允许包内访问。
下面的例子中，我们将Member声明在member包中，而后在main包中创建一个变量，但由于结构体的字段包外不可见，因此无法为字段赋初始值，无法按字段还是按索引赋值，都会引发panic错误。

package member
type Member struct 
	id     int
	name   string
	email  string
	gender int
	age    int

package main

fun main()
var m = member.Member
	1,
	"杰哥的技术杂货铺",
	"[e-mail]",
	1,
	18
//会引发panic错误

因此，如果想在一个包中访问另一个包中结构体的字段，则必须是大写字母开头的变量，即可导出的变量，如：

type Member struct 
    Id     int
    Name   string
    Email  string
    Gender int
    Age    int

六、结构体标签

在定义结构体字段时，除字段名称和数据类型外，还可以使用反引号为结构体字段声明元信息，这种元信息称为Tag，用于编译阶段关联到字段当中,如我们将上面例子中的结构体修改为：

type Member struct 
    Id     int    `json:"id"`
    Name   string `json:"name"`
    Email  string `json:"email"`
    Gender int    `json:"gender,"`
    Age    int    `json:"age"`

上面例子演示的是使用encoding/json包编码或解码结构体时使用的Tag信息。

Tag由反引号括起来的一系列用空格分隔的key:"value"键值对组成，如：

Id int json:"id" gorm:"AUTO_INCREMENT"

七、结构体嵌套

结构体嵌套，可以理解为定义一个结构体中，其字段可以是其他的结构体，这样，不同的结构体就可以共用相同的字段。

注意， 结构体不能包含自身，但可能包含指向自身的结构体指针。

package main

import (
	"fmt"
)

//1.定义一个书的结构体
type Book struct 
	bookname string
	price float64


//2.定义学生的结构体
type Student struct 
	name string
	age int
	book Book

type Student2 struct 
	name string
	age int
	book *Book  //book结构体的地址

func main()  
	b1 := Book
	b1.bookname = "西游记"
	b1.price = 66.6

	s1 := Student
	s1.name = "红孩儿"
	s1.age = 18
	s1.book = b1  //值传递
	fmt.Println(b1)
	fmt.Println(s1)
	fmt.Printf("学生姓名:%s,学生年龄:%d,看的书是:《%s》,书的价格是:%.2f\\n",s1.name,s1.age,s1.book.bookname,s1.book.price)

	s2 := Studentname: "武松",age: 28,book: Bookbookname: "《Go语言从入门到放弃》",price: 88.8
	fmt.Println(s2.name,s2.age)
	fmt.Println("\\t",s2.book.bookname,s2.book.price)

	s3 := Student
		name: "jack",
		age: 17,
		book: Book
			bookname: "十万个为啥",
			price: 35.5,
		,
	
	fmt.Println(s3.name,s3.age)
	fmt.Println("\\t",s3.book.bookname,s3.book.price)


	b4 := Bookbookname: "射雕英雄传",price: 76.0
	s4 := Student2name:"张三",age: 20,book: &b4
	fmt.Println(b4)
	fmt.Println(s4)
	fmt.Println("\\t",s4.book)

	s4.book.bookname = "挪威的森林"
	fmt.Println(b4)
	fmt.Println(s4)
	fmt.Println("\\t",s4.book)

可以看到，我们定义Student结构体时，可以把Book结构体作为Student的字段。

八、结构体方法

在Go语言中，将函数绑定到具体的类型中，则称该函数是该类型的方法，其定义的方式是在func与函数名称之间加上具体类型变量，这个类型变量称为方法接收器，如：

注意，并不是只有结构体才能绑定方法，任何类型都可以绑定方法，只是我们这里介绍将方法绑定到结构体中。

func setName(m Member,name string)//普通函数
    m.Name = name


func (m Member)setName(name string)//绑定到Member结构体的方法
    m.Name = name

从上面的例子中，我们可以看出，通过方法接收器可以访问结构体的字段，我们可以任意命名方法接收器。

调用结构体的方法，与调用字段一样：

m := Member
m.setName("小明")
fmt.Println(m.Name)//输出为空

上面的代码中，我们会很奇怪，不是调用setName()方法设置了字段Name的值了吗？为什么还是输出为空呢？
这是因为，结构体是值传递，当我们调用setName时，方法接收器接收到是只是结构体变量的一个副本，通过副本对值进行修复，并不会影响调用者，因此，我们可以将方法接收器定义为指针变量，就可达到修改结构体的目的了。

func (m *Member)setName(name string)//将Member改为*Member
    m.Name = name


m := Member
m.setName("小明")
fmt.Println(m.Name)//小明

方法和字段一样，如果首字母为小写，则只允许在包内可见，在其他包中是无法访问的，因此，如果要在其他包中访问setName,则应该将方法名改为SetName

由此我们可以看出，要想改变结构体内容时就需要使用指针接收者。

那什么时候该使用值接收者，什么时候使用指针接收者呢，可归纳为以下几点：

• 要更改内容的时候必须使用指针接收者
• 值接收者是go语言特有，因为它函数传参过程是通过值的拷贝，因此需要考虑性能问题，结构体过大也需要考虑使用指针接收者
• 一致性：如果有指针接收者，最好都使用指针接收者
• 值/指针接收者均可接受值/指针，定义方法的人可以随意改动接收者的类型，这并不会改变调用方式

九、结构体特性

下面总结几点结构体的相关特性：

• 值传递

结构体与数组一样，是复合类型，无论是作为实参传递给函数时，还是赋值给其他变量，都是值传递，即复一个副本。

• 没有继承

Go语言是支持面向对象编程的，但却没有继承的概念，在结构体中，可以通过组合其他结构体来构建更复杂的结构体。

• 结构体不能包含自己

一个结构体，并没有包含自身，比如Member中的字段不能是Member类型，但却可能是*Member。