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Golang 通关初级(3)

发布时间:2020-12-16 18:28:52 所属栏目:大数据 来源:网络整理
导读:原文 https://tour.golang.org/welcome/1 方法 Go 没有类。不过你可以为结构体类型定义方法。 方法就是一类带特殊的 接收者 参数的函数。 方法接收者在它自己的参数列表内,位于 func 关键字和方法名之间 。 在此例中, ToString 方法拥有一个名为 p ,类型

原文

https://tour.golang.org/welcome/1

方法

Go 没有类。不过你可以为结构体类型定义方法。

方法就是一类带特殊的 接收者 参数的函数。

方法接收者在它自己的参数列表内,位于 func 关键字和方法名之间

在此例中, ToString 方法拥有一个名为 p ,类型为 People 的接收者。

package main

import (
    "fmt"
)

type People struct {
    age  int
    name string
}

func (p People) ToString() string {
    ageStr := fmt.Sprintf("%d ",p.age)
    return ageStr + p.name
}

func main() {
    a := People{
        12,"Victor",}

    fmt.Println(a.ToString())
}

输出:

12 Victor

方法即函数

记住:方法只是个带接收者参数的函数。

现在这个 toString 的写法就是个正常的函数,功能并没有什么变化。

package main

import (
    "fmt"
)

type People struct {
    age  int
    name string
}

func ToString(p People) string {
    ageStr := fmt.Sprintf("%d ",}

    fmt.Println(ToString(a))
}

输出:

12 Victor

你也可以为非结构体类型声明方法。

在此例中,我们看到了一个带 Abs 方法的数值类型 MyFloat 。

你只能为在同一包内定义的类型的接收者声明方法, 而不能为其它包内定义的类型(包括 int 之类的内建类型)的接收者声明方法。

(译注:就是接收者的类型定义和方法声明必须在同一包内;不能为内建类型声明方法。)

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

type MyFloat float64    // MyFloat 就是 float64,不过 把名字换成了 MyFloat 而已

func (f MyFloat) Abs() float64 {
    if f < 0 {
        return float64(-f)
    }
    return float64(f)
}

func main() {
    f := MyFloat(-math.Sqrt2)
    fmt.Println(f.Abs())
}

输出:

1.4142135623730951

指针接收者

你可以为指针接收者声明方法。

这意味着对于某类型 T ,接收者的类型可以用 *T 的文法。 (此外, T 不能是像 *int 这样的指针。)

例如,这里为 *People定义了 ChangeName方法。

指针接收者的方法可以修改接收者指向的值(就像 ChangeName 在这做的)。 由于方法经常需要修改它的接收者,指针接收者比值接收者更常用。

试着移除ChangeName函数声明中的 * ,观察此程序的行为如何变化。

若使用值接收者,那么 ChangeName 方法会对原始 People 值的副本进行操作。 (对于函数的其它参数也是如此。) ChangeName 方法必须用指针接受者来更改 main 函数中声明的 People 的值。

package main

import (
    "fmt"
)

type People struct {
    age  int
    name string
}

func ToString(p People) string {
    result := fmt.Sprintf("年龄:%d,名字 %s ",p.age,p.name)
    return result
}

func (p *People) ChangeName(name string) {
    p.name = name
}

func main() {
    a := People{
        12,}

    fmt.Println(ToString(a))

    a.ChangeName("Afra55")

    fmt.Println(ToString(a))
}

输出:

年龄:12,名字 Victor 
年龄:12,名字 Afra55

指针与函数

现在我们要把 ChangeName 方法重写为函数。

package main

import (
    "fmt"
)

type People struct {
    age  int
    name string
}

func ToString(p People) string {
    result := fmt.Sprintf("年龄:%d,p.name)
    return result
}

func ChangeName(p *People,name string) {
    p.name = name
}

func main() {
    a := People{
        12,}

    fmt.Println(ToString(a))

    ChangeName(&a,"Afra55")

    fmt.Println(ToString(a))
}

输出:

年龄:12,名字 Afra55

如果去掉函数 ChangeName 参数 中的 *,再运行就会报错:

.main.go:28: cannot use &a (type *People) as type People in argument to ChangeName

由上可见 指针参数的函数必须接受一个指针,而以指针为接收者的方法被调用时,接收者既能为值又能为指针。下面再举个例子:

方法与指针重定向

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    X,Y float64
}

func (v *Vertex) Scale(f float64) {
    v.X = v.X * f
    v.Y = v.Y * f
}

func ScaleFunc(v *Vertex,f float64) {
    v.X = v.X * f
    v.Y = v.Y * f
}

func main() {
    v := Vertex{3,4}
    v.Scale(2)
    ScaleFunc(&v,10)

    p := &Vertex{4,3}
    p.Scale(3)
    ScaleFunc(p,8)

    fmt.Println(v,p)
}

输出:

{60 80} &{96 72}

由上例可知带指针参数的函数必须接受一个指针:

var v Vertex
ScaleFunc(v)  // 编译错误!
ScaleFunc(&v) // OK

而以指针为接收者的方法被调用时,接收者既能为值又能为指针:

var v Vertex
v.Scale(5)  // OK
p := &v
p.Scale(10) // OK

对于语句 v.Scale(5) ,即便 v 是个值而非指针,带指针接收者的方法也能被直接调用。 也就是说,由于 Scale 方法有一个指针接收者,为方便起见,Go 会将语句 v.Scale(5) 解释为 (&v).Scale(5) 。

同样的事情也发生在相反的方向:

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

type Vertex struct {
    X,Y float64
}

func (v Vertex) Abs() float64 {
    return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
}

func AbsFunc(v Vertex) float64 {
    return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
}

func main() {
    v := Vertex{3,4}
    fmt.Println(v.Abs())
    fmt.Println(AbsFunc(v))

    p := &Vertex{4,3}
    fmt.Println(p.Abs())
    fmt.Println(AbsFunc(*p))
}

输出:

5
5
5
5

接受一个值作为参数的函数必须接受一个指定类型的值:

var v Vertex
fmt.Println(AbsFunc(v))  // OK
fmt.Println(AbsFunc(&v)) // 编译错误!

而以值为接收者的方法被调用时,接收者既能为值又能为指针:

var v Vertex
fmt.Println(v.Abs()) // OK
p := &v
fmt.Println(p.Abs()) // OK

这种情况下,方法调用 p.Abs() 会被解释为 (*p).Abs() 。

选择值或指针作为接收者

使用指针接收者的原因有二:

首先,方法能够修改其接收者指向的值。

其次,这样可以避免在每次调用方法时复制该值。若值的类型为大型结构体时,这样做会更加高效。

通常来说,所有给定类型的方法都应该有值或指针接收者,但并不应该二者混用。

接口

接口类型 是由一组方法签名定义的集合。

接口类型的值可以保存任何实现了这些方法的值。

package main

import (
    "fmt"
)

type IHuman interface {
    ClearHair(drop int) int
}

type People struct {
    age     int
    hairNum int
    name    string
}

type MyHairNumber int

func (h MyHairNumber) ClearHair(drop int) int {
    d := int(h) - drop
    return d

}

func (p *People) ClearHair(drop int) int {
    return p.hairNum - drop
}

// 错误1: method redeclared: People.ClearHair
func (p People) ClearHair(drop int) int {
    return p.hairNum - drop
}

func main() {
    var i IHuman

    a := MyHairNumber(1000)
    i = a
    fmt.Println(i.ClearHair(3000))

    b := People{
        12, 19000,"Who?",}
    i = &b
    fmt.Println(i.ClearHair(3000))

    // 错误2: 下面一行,b 是一个 People(而不是 *People)
    // 所以没有实现 ClearHair.
    i = b
    fmt.Println(i)
}

上面的代码有两处错误,去掉错误后,正确输出:

-2000 16000

由于 ClearHair 方法只为 *People (指针类型)定义, 因此 People (值类型)并未实现 IHuman 。

接口与隐式实现

类型通过实现一个接口的 所有方法 来实现该接口。 既然无需专门显式声明,也就没有“implements“关键字。

隐式接口从接口的实现中解耦了定义,这样接口的实现可以出现在任何包中,无需提前准备。

因此,也就无需在每一个实现上增加新的接口名称,这样同时也鼓励了明确的接口定义。

接口值

在内部,接口值可以看做包含值和具体类型的元组:

(value,type)
接口值保存了一个具体底层类型的具体值。

接口值调用方法时会执行其底层类型的同名方法。

package main

import ( "fmt" ) type I interface { M() } type People struct { name string age int } func (p *People) M() { p.age += 1 fmt.Printf("age = %v,name = %sn",p.name) } type Wife float64 func (w Wife) M() { fmt.Println(w) } func main() { var i I i = &People{ "Victor",22,} showIDetail(i) i.M() i = Wife(25) showIDetail(i) i.M() } func showIDetail(i I) { fmt.Printf("(%v,%T)n",i,i) } 

输出:

(&{Victor 22},*main.People)
age = 23,name = Victor
(25,main.Wife)
25

底层值为 nil 的接口值

即便接口内的具体值为 nil,方法仍然会被 nil 接收者调用。

在一些语言中,这会触发一个空指针异常,但在 Go 中通常会写一些方法来优雅地处理它(如本例中的 M 方法)。

注意: 保存了 nil 具体值的接口其自身并不为 nil 。

package main

import (
    "fmt"
)

type I interface {
    M()
}

type People struct {
    name string
    age  int
}

func (p *People) M() {
    if p == nil {
        fmt.Println("<nil>")
        return
    }

    p.age += 1
    fmt.Printf("age = %v,p.name)
}

func main() {
    var i I
    var p *People
    i = p

    // 保存了 nil 具体值的接口其自身并不为 nil
    if i != nil {
        fmt.Println("i 不为 nil")
    }
    showIDetail(i)
    i.M()

    i = &People{
        "Victor", 22,}
    showIDetail(i)
    i.M()
}

func showIDetail(i I) {
    fmt.Printf("(%v,i)
}

输出:

i 不为 nil
(<nil>,*main.People)
<nil>
(&{Victor 22},*main.People)
age = 23,name = Victor

nil 接口值

nil 接口值既不保存值也不保存具体类型。

为 nil 接口调用方法会产生运行时错误,因为接口的元组内并未包含能够指明该调用哪个 具体 方法的类型。

package main

import "fmt"

type I interface {
    M()
}

func main() {
    var i I
    describe(i)
    i.M()
}

func describe(i I) {
    fmt.Printf("(%v,i)
}

报错:

panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference

空接口

指定了零个方法的接口值被称为 空接口:

interface{}

空接口可保存任何类型的值。 (因为每个类型都至少实现了零个方法。)

空接口被用来处理未知类型的值。 例如,fmt.Print 可接受类型为 interface{} 的任意数量的参数。

package main

import "fmt"

func main() {
    var i interface{}
    describe(i)

    i = 42
    describe(i)

    i = "hello"
    describe(i)
}

func describe(i interface{}) {
    fmt.Printf("(%v,i)
}

输出:

(<nil>,<nil>)
(42,int)
(hello,string)

类型断言

类型断言 提供了访问接口值底层具体值的方式。

t := i.(T)

该语句断言接口值 i 保存了具体类型 T ,并将其底层类型为 T 的值赋予变量 t 。

若 i 并未保存 T 类型的值,该语句就会触发一个恐慌。

为了 判断 一个接口值是否保存了一个特定的类型, 类型断言可返回两个值:其底层值以及一个报告断言是否成功的布尔值。

t,ok := i.(T)

若 i 保存了一个 T ,那么 t 将会是其底层值,而 ok 为 true 。

否则, ok 将为 false 而 t 将为 T 类型的零值,程序并不会产生恐慌。

请注意这种语法和读取一个映射时的相同之处。

package main

import "fmt"

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

    s := i.(string)
    fmt.Println(s)

    s,ok := i.(string)
    fmt.Println(s,ok)

    f,ok := i.(float64)
    fmt.Println(f,ok)

    f = i.(float64) // panic
    fmt.Println(f)
}

输出:

hello
hello true
0 false
panic: interface conversion: interface is string,not float64

类型选择

类型选择 是一种按顺序从几个类型断言中选择分支的结构。

类型选择与一般的 switch 语句相似,不过类型选择中的 case 为类型(而非值), 它们针对给定接口值所存储的值的类型进行比较。

switch v := i.(type) {
case T:
    // v 的类型为 T
case S:
    // v 的类型为 S
default:
    // 没有匹配,v 与 i 的类型相同
}

类型选择中的声明与类型断言 i.(T) 的语法相同,只是具体类型 T 被替换成了关键字 type 。

此选择语句判断接口值 i 保存的值类型是 T 还是 S 。 在 T 或 S 的情况下,变量 v 会分别按 T 或 S 类型保存 i 拥有的值。 在默认(即没有匹配)的情况下,变量 v 与 i 的接口类型和值相同。

package main

import (
    "fmt"
)

func showType(i interface{}) {
    switch v := i.(type) {
    case int:
        fmt.Printf("%v + %v = %vn",v,v+v)
        // 回顾知识点: fallthrough
    case string:
        fmt.Println(i)
    default:
        fmt.Printf("This value type is : %T,value is %vn",i)
    }
}

func main() {
    showType(21)
    showType("Hello You")
    showType(false)
}

输出:

21 + 21 = 42
Hello You
This value type is : bool,value is false

Stringer

fmt 包中定义的 Stringer 是最普遍的接口之一。

type Stringer interface { String() string }

Stringer 是一个可以用字符串描述自己的类型。fmt 包(还有很多包)都通过此接口来打印值。

package main

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func (p Person) String() string {
    return fmt.Sprintf("%v (%v years)",p.Name,p.Age)
}

func main() {
    a := Person{"Victor Yang", 22}
    z := Person{"Victor Afra55", 8888}
    fmt.Println(a,z)
}

输出:

Victor Yang (22 years) Victor Afra55 (8888 years)

练习:Stringer

通过让 IPAddr 类型实现 fmt.Stringer 来打印点号分隔的地址。

例如,IPAddr{1,2,3,4}` 应当打印为 “1.2.3.4” 。

package main

import "fmt"

type IPAddr [4]byte

// TODO: Add a "String() string" method to IPAddr.
func (ip IPAddr) String() string {
    var resurt string

    for i,v := range ip {
        resurt += fmt.Sprintf("%v",v)
        if i < len(ip)-1 {
            resurt += "."
        }
    }

    return resurt

}

func main() {
    hosts := map[string]IPAddr{
        "loopback":  {127, 0, 1},"googleDNS": {8, 8, 8},}
    for name,ip := range hosts {
        fmt.Printf("%v: %vn",name,ip)
    }
}

输出:

loopback: 127.0.0.1
googleDNS: 8.8.8.8

错误

Go 程序使用 error 值来表示错误状态。

与 fmt.Stringer 类似, error 类型是一个内建接口:

type error interface { Error() string }

(与 fmt.Stringer 类似, fmt 包在打印值时也会满足 error 。)

通常函数会返回一个 error 值,调用的它的代码应当判断这个错误是否等于 nil 来进行错误处理。

i,err := strconv.Atoi("42")
if err != nil {
    fmt.Printf("couldn't convert number: %vn",err)
    return
}
fmt.Println("Converted integer:",i)

error 为 nil 时表示成功;非 nil 的 error 表示失败。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

type MyError struct {
    When time.Time
    What string
}

func (e *MyError) Error() string {
    return fmt.Sprintf("at %v,%s",e.When,e.What)
}

func run() error {
    return &MyError{
        time.Now(),"it didn't work",}
}

func main() {
    if err := run(); err != nil {
        fmt.Println(err)
    }
}

输出:

at 2016-07-18 17:06:17.6694247 +0800 CST,it didn't work

练习:错误

创建一个新的类型

type ErrorFloat64 float64

并为其实现

func (e ErrorFloat64 ) Error() string

方法使其拥有 error 值,通过 ErrNegativeSqrt(-2).Error() 调用该方法应返回 “cannot Sqrt negative number: -2” 。

注意: 在 Error 方法内调用 fmt.Sprint(ef) 会让程序陷入死循环。可以通过先转换 ef 来避免这个问题:fmt.Sprint(float64(ef)) 。这是为什么呢?

编写 Sqrt 函数,使其接受一个负数时,返回 ErrorFloat64 值。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

type ErrorFloat64 float64

func (ef ErrorFloat64) Error() string {
    return fmt.Sprintf("cannot Sqrt negative number: %v",float64(ef))
}

func Sqrt(f float64) (float64,error) {
    if f < 0 {
        return 0,ErrorFloat64(f)
    } else {
        return math.Sqrt(f),nil
    }
}

func main() {
    fmt.Println(Sqrt(2))
    fmt.Println(Sqrt(-2))
}

输出:

1.4142135623730951 <nil>
    0 cannot Sqrt negative number: -2

Reader

io 包指定了 io.Reader 接口, 它表示从数据流的末尾进行读取。

Go 标准库包含了该接口的许多实现, 包括文件、网络连接、压缩和加密等等。

io.Reader 接口有一个 Read 方法:

func (T) Read(b []byte) (n int,err error)

Read 用数据填充给定的字节切片并返回填充的字节数和错误值。 在遇到数据流的结尾时,它会返回一个 io.EOF 错误。

示例代码创建了一个 strings.Reader 并以每次 8 字节的速度读取它的输出。

package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "strings"
)

func main() {
    r := strings.NewReader("Hello,Victor Afra")
    b := make([]byte,8)
    for {
        n,err := r.Read(b)
        fmt.Printf("n = %v,err = %v,b = %vn",n,err,b)
        fmt.Printf("b[:n] = %vn",b[:n])
        if err == io.EOF {
            break

        }
    }
}

输出:

n = 8,err = <nil>,b = [72 101 108 108 111 44 32 86]
    b[:n] = [72 101 108 108 111 44 32 86]
    n = 8,b = [105 99 116 111 114 32 65 102]
    b[:n] = [105 99 116 111 114 32 65 102]
    n = 2,b = [114 97 116 111 114 32 65 102]
    b[:n] = [114 97]
    n = 0,err = EOF,b = [114 97 116 111 114 32 65 102]
    b[:n] = []

图像

image 包定义了 Image 接口:

package image

type Image interface {
ColorModel() color.Model
Bounds() Rectangle
At(x,y int) color.Color
}
注意: Bounds 方法的返回值 Rectangle 实际上是一个 image.Rectangle, 它在 image 包中声明。

(请参阅文档了解全部信息。)

color.Color 和 color.Model 类型也是接口,但是通常因为直接使用预定义的实现 image.RGBA 和 image.RGBAModel 而被忽视了。这些接口和类型由image/color包定义。

package main

import (
    "fmt"
    "image"
)

func main() { img := image.NewRGBA(image.Rect(0,0,100,100)) fmt.Println(img.Bounds()) fmt.Println(img.ColorModel()) fmt.Println(img.At(0,32).RGBA()) }

输出:

(0,0)-(100,100)
    &{0x49a490}
    0 0 0 0

(编辑:李大同)

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