5.1 用户定义的类型

Go语言允许用户定义类型。当用户声明一个新类型时,这个声明就给编译器提供了一个框架,告知必要的内存大小和表示信息。声明后的类型与内置类型的运作方式类似。Go语言里声明用户定义的类型有两种方法。最常用的方法是使用关键字 struct ,它可以让用户创建一个结构类型。

结构类型通过组合一系列固定且唯一的字段来声明,如代码清单5-1所示。结构里每个字段都会用一个已知类型声明。这个已知类型可以是内置类型,也可以是其他用户定义的类型。

代码清单5-1 声明一个结构类型

01 // user在程序里定义一个用户类型
02 type user struct {
03   name    string
04   email   string
05   ext    int
06   privileged bool
07 }

在代码清单5-1中,可以看到一个结构类型的声明。这个声明以关键字 type 开始,之后是新类型的名字,最后是关键字 struct 。这个结构类型有4个字段,每个字段都基于一个内置类型。读者可以看到这些字段是如何组合成一个数据的结构的。一旦声明了类型(如代码清单5-2所示),就可以使用这个类型创建值。

代码清单5-2 使用结构类型声明变量,并初始化为其零值

09 // 声明user类型的变量
10 var bill user

在代码清单5-2的第10行,关键字 var 创建了类型为 user 且名为 bill 的变量。当声明变量时,这个变量对应的值总是会被初始化。这个值要么用指定的值初始化,要么用零值(即变量类型的默认值)做初始化。对数值类型来说,零值是 0 ;对字符串来说,零值是空字符串;对布尔类型,零值是 false 。对这个例子里的结构,结构里每个字段都会用零值初始化。

任何时候,创建一个变量并初始化为其零值,习惯是使用关键字 var 。这种用法是为了更明确地表示一个变量被设置为零值。如果变量被初始化为某个非零值,就配合结构字面量和短变量声明操作符来创建变量。

代码清单5-3展示了如何声明一个 user 类型的变量,并使用某个非零值作为初始值。在第13行,我们首先给出了一个变量名,之后是短变量声明操作符。这个操作符是冒号加一个等号( := )。一个短变量声明操作符在一次操作中完成两件事情:声明一个变量,并初始化。短变量声明操作符会使用右侧给出的类型信息作为声明变量的类型。

代码清单5-3 使用结构字面量来声明一个结构类型的变量

12 // 声明user类型的变量,并初始化所有字段
13 lisa := user{
14   name:    "Lisa",
15   email:   "lisa@email.com",
16   ext:    123,
17   privileged: true,
18 }

既然要创建并初始化一个结构类型,我们就使用结构字面量来完成这个初始化,如代码清单5-4所示。结构字面量使用一对大括号括住内部字段的初始值。

代码清单5-4 使用结构字面量创建结构类型的值

13 user{
14   name:    "Lisa",
15   email:   "lisa@email.com",
16   ext:    123,
17   privileged: true,
18 }

结构字面量可以对结构类型采用两种形式。代码清单5-4中使用了第一种形式,这种形式在不同行声明每个字段的名字以及对应的值。字段名与值用冒号分隔,每一行以逗号结尾。这种形式对字段的声明顺序没有要求。第二种形式没有字段名,只声明对应的值,如代码清单5-5所示。

代码清单5-5 不使用字段名,创建结构类型的值

12 // 声明user类型的变量
13 lisa := user{"Lisa", "lisa@email.com", 123, true}

每个值也可以分别占一行,不过习惯上这种形式会写在一行里,结尾不需要逗号。这种形式下,值的顺序很重要,必须要和结构声明中字段的顺序一致。当声明结构类型时,字段的类型并不限制在内置类型,也可以使用其他用户定义的类型,如代码清单5-6所示。

代码清单5-6 使用其他结构类型声明字段

20 // admin需要一个user类型作为管理者,并附加权限
21 type admin struct {
22   person user
23   level string
24 }

代码清单5-6展示了一个名为 admin 的新结构类型。这个结构类型有一个名为 personuser 类型的字段,还声明了一个名为 levelstring 字段。当创建具有 person 这种字段的结构类型的变量时,初始化用的结构字面量会有一些变化,如代码清单5-7所示。

代码清单5-7 使用结构字面量来创建字段的值

26 // 声明admin类型的变量
27 fred := admin{
28   person: user{
29     name:    "Lisa",
30     email:   "lisa@email.com",
31     ext:    123,
32     privileged: true,
33   },
34   level: "super",
35 }

为了初始化 person 字段,我们需要创建一个 user 类型的值。代码清单5-7的第28行就是在创建这个值。这行代码使用结构字面量的形式创建了一个 user 类型的值,并赋给了 person 字段。

另一种声明用户定义的类型的方法是,基于一个已有的类型,将其作为新类型的类型说明。当需要一个可以用已有类型表示的新类型的时候,这种方法会非常好用,如代码清单5-8所示。标准库使用这种声明类型的方法,从内置类型创建出很多更加明确的类型,并赋予更高级的功能。

代码清单5-8 基于 int64 声明一个新类型

type Duration int64

代码清单5-8展示的是标准库的 time 包里的一个类型的声明。 Duration 是一种描述时间间隔的类型,单位是纳秒(ns)。这个类型使用内置的 int64 类型作为其表示。在 Duration 类型的声明中,我们把 int64 类型叫作 Duration 的基础类型。不过,虽然 int64 是基础类型,Go并不认为 Durationint64 是同一种类型。这两个类型是完全不同的有区别的类型。

为了更好地展示这种区别,来看一下代码清单5-9所示的小程序。这个程序本身无法通过编译。

代码清单5-9 给不同类型的变量赋值会产生编译错误

01 package main
02
03 type Duration int64
04
05 func main() {
06   var dur Duration
07   dur = int64(1000)
08 }

代码清单5-9所示的程序在第03行声明了 Duration 类型。之后在第06行声明了一个类型为 Duration 的变量 dur ,并使用零值作为初值。之后,第07行的代码会在编译的时候产生编译错误,如代码清单5-10所示。

代码清单5-10 实际产生的编译错误

prog.go:7: cannot use int64(1000) (type int64) as type Duration
      in assignment

编译器很清楚这个程序的问题:类型 int64 的值不能作为类型 Duration 的值来用。换句话说,虽然 int64 类型是基础类型, Duration 类型依然是一个独立的类型。两种不同类型的值即便互相兼容,也不能互相赋值。编译器不会对不同类型的值做隐式转换。

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