Golang通脉之方法

时间：2024-02-25 15:03:52

方法和接收者

Go语言中的方法（Method）是一种作用于特定类型变量的函数。这种特定类型变量叫做接收者（Receiver）。接收者的概念就类似于其他语言中的this或者 self。

Go 语言中同时有函数和方法。一个方法就是一个包含了接受者的函数，接受者可以是命名类型或者结构体类型的一个值或者是一个指针。所有给定类型的方法属于该类型的方法集

方法只是一个函数，它带有一个特殊的接收器类型，它是在func关键字和方法名之间编写的。接收器可以是struct类型或非struct类型。接收方可以在方法内部访问。

方法能给用户自定义的类型添加新的行为。它和函数的区别在于方法有一个接收者，给一个函数添加一个接收者，那么它就变成了方法。接收者可以是值接收者，也可以是指针接收者。

在调用方法的时候，值类型既可以调用值接收者的方法，也可以调用指针接收者的方法；指针类型既可以调用指针接收者的方法，也可以调用值接收者的方法。

也就是说，不管方法的接收者是什么类型，该类型的值和指针都可以调用，不必严格符合接收者的类型。

方法的定义格式如下：

func (t Type) methodName(parameter)(return) {
  
}

其中，

  • t：接收者中的参数变量名在命名时，官方建议使用接收者类型名称首字母的小写，而不是self、this之类的命名。
  • Type：接收者类型和参数类似，可以是指针类型和非指针类型。
  • methodName、parameter 、return ：具体格式与函数定义相同。
//Person 结构体
type Person struct {
	name string
	age  int8
}

//NewPerson 构造函数
func NewPerson(name string, age int8) *Person {
	return &Person{
		name: name,
		age:  age,
	}
}

//Dream Person做梦的方法
func (p Person) Dream() {
	fmt.Printf("%s的梦想是学好Go语言！\n", p.name)
}

func main() {
	p1 := NewPerson("张三", 25)
	p1.Dream()
}

方法与函数的区别是，函数不属于任何类型，方法属于特定的类型。

可以定义相同的方法名：

type Rectangle struct {
	width, height float64
}
type Circle struct {
	radius float64
}


func (r Rectangle) area() float64 {
	return r.width * r.height
}
//该 method 属于 Circle 类型对象中的方法
func (c Circle) area() float64 {
	return c.radius * c.radius * math.Pi
}
func main() {
	r1 := Rectangle{12, 2}
	r2 := Rectangle{9, 4}
	c1 := Circle{10}
	c2 := Circle{25}
	fmt.Println("Area of r1 is: ", r1.area())
	fmt.Println("Area of r2 is: ", r2.area())
	fmt.Println("Area of c1 is: ", c1.area())
	fmt.Println("Area of c2 is: ", c2.area())
}

运行结果

Area of r1 is:  24
Area of r2 is:  36
Area of c1 is:  314.1592653589793
Area of c2 is:  1963.4954084936207
  • 虽然method的名字一模一样，但是如果接收者不一样，那么method就不一样
  • method里面可以访问接收者的字段
  • 调用method通过.访问，就像struct里面访问字段一样

指针类型的接收者

指针类型的接收者由一个结构体的指针组成，由于指针的特性，调用方法时修改接收者指针的任意成员变量，在方法结束后，修改都是有效的。这种方式就十分接近于其他语言中面向对象中的this或者self：

type Rectangle struct {
	width, height int
}

func (r *Rectangle) setVal() {
	r.height = 20
}

func main() {
	p := Rectangle{1, 2}
	s := p
	p.setVal()
	fmt.Println(p.height, s.height)
}

结果

20 2

值类型的接收者

当方法作用于值类型接收者时，Go语言会在代码运行时将接收者的值复制一份。在值类型接收者的方法中可以获取接收者的成员值，但修改操作只是针对副本，无法修改接收者变量本身。

type Rectangle struct {
	width, height int
}

func (r Rectangle) setVal() {
	r.height = 20
}

func main() {
	p := Rectangle{1, 2}
	s := p
	p.setVal()
	fmt.Println(p.height, s.height) 	// 2 2
}

什么时候应该使用指针类型接收者

  1. 需要修改接收者中的值
  2. 接收者是拷贝代价比较大的大对象
  3. 保证一致性，如果有某个方法使用了指针接收者，那么其他的方法也应该使用指针接收者。

方法和函数

已经有了函数，为什么还要使用方法？

type Employee struct {  
    name     string
    salary   int
    currency string
}

/*
 displaySalary() method converted to function with Employee as parameter
*/
func displaySalary(e Employee) {  
    fmt.Printf("Salary of %s is %s%d", e.name, e.currency, e.salary)
}

func main() {  
    emp1 := Employee{
        name:     "Sam Adolf",
        salary:   5000,
        currency: "$",
    }
    displaySalary(emp1)
}

在上面的程序中，displaySalary方法被转换为一个函数，而Employee struct作为参数传递给它。这个程序也产生了相同的输出：Salary of Sam Adolf is $5000.。

为什么可以用函数来写相同的程序呢?有以下几个原因：

  1. Go不是一种纯粹面向对象的编程语言，它不支持类。因此，类型的方法是一种实现类似于类的行为的方法。
  2. 相同名称的方法可以在不同的类型上定义，而具有相同名称的函数是不允许的。

任意类型添加方法

在Go语言中，接收者的类型可以是任何类型，不仅仅是结构体，任何类型都可以拥有方法。 举个例子，我们基于内置的int类型使用type关键字可以定义新的自定义类型，然后为我们的自定义类型添加方法。

//MyInt 将int定义为自定义MyInt类型
type MyInt int

//SayHello 为MyInt添加一个SayHello的方法
func (m MyInt) SayHello() {
	fmt.Println("Hello, 我是一个int。")
}
func main() {
	var m1 MyInt
	m1.SayHello() //Hello, 我是一个int。
	m1 = 100
	fmt.Printf("%#v  %T\n", m1, m1) //100  main.MyInt
}

注意事项： 非本地类型不能定义方法，也就是说我们不能给别的包的类型定义方法。

方法继承

方法是可以继承的，如果匿名字段实现了一个方法，那么包含这个匿名字段的struct也能调用该方法

type Human struct {
	name  string
	age   int
	phone string
}
type Student struct {
	Human  //匿名字段
	school string
}
type Employee struct {
	Human   //匿名字段
	company string
}

func (h *Human) SayHi() {
	fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
}
func main() {
	mark := Student{Human{"Mark", 25, "222-222-YYYY"}, "MIT"}
	sam := Employee{Human{"Sam", 45, "111-888-XXXX"}, "Golang Inc"}
	mark.SayHi()
	sam.SayHi()
}

运行结果：

Hi, I am Mark you can call me on 222-222-YYYY
Hi, I am Sam you can call me on 111-888-XXXX

方法重写

type Human struct {
	name  string
	age   int
	phone string
}
type Student struct {
	Human  //匿名字段
	school string
}
type Employee struct {
	Human   //匿名字段
	company string
}

//Human定义method
func (h *Human) SayHi() {
	fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
}

//Employee的method重写Human的method
func (e *Employee) SayHi() {
	fmt.Printf("Hi, I am %s, I work at %s. Call me on %s\n", e.name,
		e.company, e.phone) //Yes you can split into 2 lines here.
}
func main() {
	mark := Student{Human{"Mark", 25, "222-222-YYYY"}, "MIT"}
	sam := Employee{Human{"Sam", 45, "111-888-XXXX"}, "Golang Inc"}
	mark.SayHi()
	sam.SayHi()
}

运行结果：

Hi, I am Mark you can call me on 222-222-YYYY
Hi, I am Sam, I work at Golang Inc. Call me on 111-888-XXXX
  • 方法是可以继承和重写的
  • 存在继承关系时，按照就近原则，进行调用

结构体和方法补充

因为slice和map这两种数据类型都包含了指向底层数据的指针，因此在需要复制它们时要特别注意：

type Person struct {
	name   string
	age    int8
	dreams []string
}

func (p *Person) SetDreams(dreams []string) {
	p.dreams = dreams
}

func main() {
	p1 := Person{name: "张三", age: 18}
	data := []string{"吃饭", "睡觉", "打豆豆"}
	fmt.Printf("%p\n",data)		//0xc00006e360
	p1.SetDreams(data) 					//传的是 data 的内存地址，此时p.dreams和data指向同一块内存空间
	fmt.Printf("%p\n",p1.dreams)	//0xc00006e360

	// 你真的想要修改 p1.dreams 吗？
	data[1] = "不睡觉"				//data值的修改会影响person结构体的dream字段
	fmt.Println(p1.dreams)  // [吃饭 不睡觉 打豆豆]
}

正确的做法是在方法中使用传入的slice的拷贝进行结构体赋值。

func (p *Person) SetDreams(dreams []string) {
	p.dreams = make([]string, len(dreams))
	copy(p.dreams, dreams)
}

同样的问题也存在于返回值slice和map的情况，在实际编码过程中一定要注意这个问题。

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