【Golang】Go语言中type关键字到底是什么？

景天科技苑2024-09-30 9:37

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Go语言中Type的详细用法教程

在Go语言中，type关键字是构建自定义数据类型和声明新类型的基础。通过type，我们可以定义类型别名、结构体、接口、函数类型等多种数据类型，这些自定义类型极大地增强了Go语言的灵活性和表达能力。本文将结合实际案例，详细探讨type在Go语言中的多种用法。

1. type使用语法

1、定义新类型

type NewTypeName OldTypeName

其中，NewTypeName是新创建的类型别名，OldTypeName是已存在的类型。

2、给存在的类型起别名

type xxx = 类型 ，将某个类型赋值给 xxx，相当于这个类型的别名。程序原酸的时候还是按原类型来处理

type关键字的理解：

1、type 定义一个类型

  • type User struct 定义结构体类型
  • type User interface 定义接口类型
  • type Diy (int、string、...) 自定义类型，全新的类型

2、type 起别名

  • type xxx = 类型 ，将某个类型赋值给 xxx，相当于这个类型的别名
  • 别名只能在写代码的时候使用，增加代码的可阅读性。
  • 真实在项目的编译过程中，它还是原来的类型。

总结：

  • type xxx TTT 自定义类型
  • type xxx = TTT 起别名

代码示例：

go 复制代码 
package main

import "fmt"

// var 变量   type 类型（结构体、接口、别名...）

// type的别名用法,全局变量中
// 这是定义了一个新类型 MyInt，是int转换过来的，和int一样，但是不能通int发生操作，类型不同
// 这里他俩MyInt int 是两个类型
// 创建了一种新类型！

type MyInt int

func main() {
    var a MyInt = 20 // MyInt
    var b int = 10   // int

    //自定义的类型和原类型也不能做运算
    // invalid operation: a + b (mismatched types MyInt and int)
    //fmt.Println(a + b)

    //可以进行强制类型转换
    // 类型转换： T(v)
    fmt.Println(int(a) + b) // 30

    //查看他俩数据类型
    fmt.Printf("%T\n", a) // main.MyInt
    fmt.Printf("%T\n", b) // int

    // 给int起一个小名，但是它还得是int   type  any
    type diyint = int //用等号赋值，这里diyint和int是一样的

    var c diyint = 30

    //查看数据类型，可以看到还是原来的数据类型
    fmt.Printf("%T\n", c) // int

    //此时的c和基本int类型的数据可以直接进行运算
    fmt.Println(c + b) //40

}

/*
type关键字的理解：
1、type 定义一个类型
 - type User struct 定义结构体类型
 - type User interface 定义接口类型
 - type Diy (int、string、....) 自定义类型，全新的类型

2、type 起别名
 - type xxx = 类型 ，将某个类型赋值给 xxx，相当于这个类型的别名
 - 别名只能在写代码的时候使用，增加代码的可阅读性。
 - 真实在项目的编译过程中，它还是原来的类型。
*/

进阶用法

类型别名不仅限于基础类型，也可以用于复合类型，如结构体、切片、映射等。然而，重要的是要理解，类型别名和原始类型在类型系统中是被视为等价的。

示例：类型别名与结构体
go 复制代码 
type Point struct {
    X, Y int
}

type Coord Point

func main() {
    var p Point = Point{1, 2}
    var c Coord = Coord{3, 4}

    // Point 和 Coord 是等价的
    var q Point = c // 正确，因为 Point 和 Coord 是等价的
    fmt.Println(q)  // 输出: {3 4}
}

尽管Point和Coord在代码中是两个不同的类型名称，但在Go的类型系统中，它们被视为等价。因此，Point类型的变量可以赋值为Coord类型的值，反之亦然。

2. 结构体类型（Struct Types）

定义与基本用法

结构体是Go语言中的一种复合数据类型，用于将多个不同类型的变量组合成一个单一的类型。结构体类型允许我们创建具有多个属性的自定义类型。

语法
go 复制代码 
type StructName struct {
    Field1 FieldType1
    Field2 FieldType2
    // ...
}
示例
go 复制代码 
package main

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func main() {
    p := Person{Name: "Alice", Age: 30}
    fmt.Println(p)  // 输出: {Alice 30}
}

在上述代码中，我们定义了一个Person结构体，它有两个字段：Name和Age。然后，我们创建了一个Person类型的变量p，并初始化了它的字段。

结构体字段的访问与修改

结构体字段可以通过点操作符.来访问和修改。

go 复制代码 
p.Name = "Bob"
fmt.Println(p.Name)  // 输出: Bob

结构体标签（Struct Tags）

结构体字段还可以包含标签（也称为元数据），这些标签用于为字段提供额外的信息，常用于JSON序列化/反序列化等场景。

go 复制代码 
type Person struct {
    Name string `json:"name"`
    Age  int    `json:"age"`
}

匿名结构体与内嵌结构体

Go还允许定义匿名结构体和将结构体作为另一个结构体的字段（内嵌结构体）。

匿名结构体
go 复制代码 
var person = struct {
    Name string
    Age  int
}{"Alice", 30}
fmt.Println(person)  // 输出: {Alice 30}
内嵌结构体
go 复制代码 
type Address struct {
    City, State string
}

type Person struct {
    Name string
    Age  int
    Address
}

func main() {
    p := Person{
        Name: "Alice",
        Age:  30,
        Address: Address{
            City:  "New York",
            State: "NY",
        },
    }
    fmt.Println(p)  // 输出: {Alice 30 {New York NY}}
    fmt.Println(p.City)  // 输出: New York
}

在上述代码中，Address结构体被内嵌到Person结构体中。这允许我们直接通过Person类型的实例访问Address结构体的字段。

3. 接口类型（Interface Types）

定义与基本用法

接口是一种抽象类型，它定义了一组方法，但不实现它们。接口由一组方法签名组成，这些方法的具体实现由其他类型（如结构体）提供。

语法
go 复制代码 
type InterfaceName interface {
    Method1(param1 ParamType1) ReturnType1
    Method2(param1 ParamType2, param2 ParamType2) ReturnType2
    // ...
}
示例
go 复制代码 
package main

import "fmt"

type Shape interface {
    Area() float64
}

type Circle struct {
    Radius float64
}

func (c Circle) Area() float64 {
    return math.Pi * c.Radius * c.Radius
}

func main() {
    var s Shape = Circle{Radius: 5}
    fmt.Println(s.Area())  // 输出: 78.53981633974483
}

在上述代码中，我们定义了一个Shape接口和一个Circle结构体。Circle结构体实现了Shape接口中的Area方法。然后，我们将Circle的实例赋值给Shape接口类型的变量s，并调用了Area方法。

接口与多态

接口是实现多态性的关键。通过接口，我们可以编写不依赖于具体实现的代码，从而使代码更加灵活和可重用。

示例：使用接口实现多态
go 复制代码 
package main

import "fmt"

type Shape interface {
    Area() float64
}

type Circle struct {
    Radius float64
}

func (c Circle) Area() float64 {
    return math.Pi * c.Radius * c.Radius
}

type Rectangle struct {
    Width, Height float64
}

func (r Rectangle) Area() float64 {
    return r.Width * r.Height
}

func printArea(s Shape) {
    fmt.Println(s.Area())
}

func main() {
    circle := Circle{Radius: 5}
    rectangle := Rectangle{Width: 4, Height: 6}
    printArea(circle)  // 输出: 78.53981633974483
    printArea(rectangle)  // 输出: 24
}

在上述代码中，我们定义了一个printArea函数，它接受一个Shape接口类型的参数。这意味着它可以接受任何实现了Shape接口的类型的实例作为参数。这样，我们就实现了多态性。

4. 函数类型（Function Types）

定义与基本用法

在Go中，我们还可以定义函数类型，即函数的签名。函数类型允许我们将函数作为参数传递给其他函数，或者将函数作为返回值。

语法
go 复制代码 
type FunctionName func(param1 ParamType1, param2 ParamType2) ReturnType
示例
go 复制代码 
package main

import "fmt"

type AddFunc func(a, b int) int

func add(a, b int) int {
    return a + b
}

func apply(f AddFunc, x, y int) int {
    return f(x, y)
}

func main() {
    result := apply(add, 5, 3)
    fmt.Println(result)  // 输出: 8
}

在上述代码中，我们定义了一个AddFunc函数类型，它接受两个int类型的参数并返回一个int类型的结果。然后，我们定义了一个add函数，它符合AddFunc的签名。最后，我们定义了一个apply函数，它接受一个AddFunc类型的参数和两个int类型的参数，并返回调用该函数的结果。

在Go语言中，type 关键字不仅用于定义基础的数据类型别名、结构体、接口和函数类型，还有一些高级用法和特性。接下来，我们将继续探讨 type 在Go语言中的其他用法。

5. 指针类型（Pointer Types）

虽然指针类型本身不是通过 type 关键字直接定义的（因为所有类型都可以有指针），但理解指针类型对于深入掌握Go语言至关重要。在Go中，指针类型允许我们直接访问变量的内存地址，并通过指针来修改变量的值。

示例
go 复制代码 
package main

import "fmt"

func main() {
    x := 10
    p := &x  // p 是一个指向 x 的指针
    fmt.Println(*p)  // 输出: 10

    *p = 20  // 通过指针修改 x 的值
    fmt.Println(x)   // 输出: 20
}

在上面的代码中，&x 获取了变量 x 的内存地址，并将其赋值给指针变量 p。*p 是对指针 p 进行解引用，即获取指针所指向的值。

6. 类型断言（Type Assertions）

类型断言提供了一种访问接口值底层具体值的方式。类型断言主要用于将接口类型的变量转换为具体的类型。

语法
go 复制代码 
value, ok := x.(T)

如果 x 不是 T 类型，则 ok 会是 false，且 value 会是 T 类型的零值。如果 x 是 T 类型，则 ok 会是 true，且 value 会是 x 的值。

示例
go 复制代码 
package main

import "fmt"

func main() {
    var i interface{} = "hello"

    s, ok := i.(string)
    if ok {
        fmt.Println(s)  // 输出: hello
    } else {
        fmt.Println("类型断言失败")
    }

    // 尝试将i断言为int类型，会失败
    n, ok := i.(int)
    if !ok {
        fmt.Println("类型断言失败")
    }
}

7. 类型选择（Type Switches）

类型选择是 switch 语句的一个变种，用于在多个类型之间进行选择。它通常与接口一起使用，以检查接口值持有的具体类型。

语法
go 复制代码 
switch v := x.(type) {
case T1:
    // 处理 T1 类型的 v
case T2:
    // 处理 T2 类型的 v
// ...
default:
    // 处理所有其他类型
}
示例
go 复制代码 
package main

import "fmt"

func do(i interface{}) {
    switch v := i.(type) {
    case int:
        fmt.Printf("整型: %v\n", v)
    case string:
        fmt.Printf("字符串型: %q\n", v)
    default:
        fmt.Printf("未知类型\n")
    }
}

func main() {
    do(21)
    do("hello")
    do(true)
}

8. 自定义类型的方法

在Go中，你可以为任何自定义类型（结构体、类型别名等）定义方法。方法是附加到类型上的函数，其第一个参数是接收者（receiver），接收者指定了方法所属的类型。

示例
go 复制代码 
package main

import "fmt"

type MyInt int

// 为 MyInt 类型定义方法
func (m MyInt) SayHello() {
    fmt.Println("Hello from MyInt:", m)
}

func main() {
    var x MyInt = 10
    x.SayHello()  // 输出: Hello from MyInt: 10
}

9. 类型系统的高级特性

Go的类型系统还包含一些高级特性，如空接口（interface{}）、隐式接口、类型嵌入（在结构体中使用）和接口的组合等。这些特性为Go提供了强大的灵活性和表达力。

空接口

空接口 interface{} 没有定义任何方法，因此任何类型都实现了空接口。空接口通常用于需要存储任意类型值的场景，如标准库中的 fmt.Println 函数和 json.Marshal 函数。

隐式接口

Go的接口是隐式的，意味着我们不需要显式声明一个类型实现了某个接口。只要类型实现了接口中定义的所有方法，那么它就自动实现了该接口。

类型的零值

Go中的每个类型都有一个零值。对于数值类型，零值是0；对于布尔类型，零值是false；对于字符串，零值是空字符串""；对于指针、切片、映射、通道（channel）、函数和接口，零值是nil。了解类型的零值对于编写健壮的Go代码至关重要。

10. 总结

Go语言中的 type 关键字是构建自定义数据类型和声明新类型的基础。通过类型别名、结构体、接口、函数类型等，Go提供了丰富的类型系统，使得我们可以编写出既灵活又强大的代码。掌握 type 的用法，是深入理解Go语言的关键。

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