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Primary LanguageGo

方法 Go 没有类。不过你可以为类型定义方法。

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,Abs 方法拥有一个名字为 v,类型为 Vertex 的接收者。

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。

你只能为在同一个包中定义的接收者类型声明方法,而不能为其它别的包中定义的类型 (包括 int 之类的内置类型)声明方法。

指针类型的接收者

你可以为指针类型的接收者声明方法。

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 本身不能是指针,比如不能是 *int。)

例如,这里为 *Vertex 定义了 Scale 方法。

指针接收者的方法可以修改接收者指向的值(如这里的 Scale 所示)。 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。

试着移除第 16 行 Scale 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 Scale 方法会对原始 Vertex 值的副本进行操作。(对于函数的其它参数也是如此。)Scale 方法必须用指针接收者来更改 main 函数中声明的 Vertex 的值。

方法与指针重定向

比较前两个程序,你大概会注意到带指针参数的函数必须接受一个指针:

var v Vertex
ScaleFunc(v, 5)  // 编译错误!
ScaleFunc(&v, 5) // OK

而接收者为指针的的方法被调用时,接收者既能是值又能是指针:

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

对于语句 v.Scale(5) 来说,即便 v 是一个值而非指针,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)

反之也一样:

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,这样会更加高效。

接口

接口类型 的定义为一组方法签名。

接口类型的变量可以持有任何实现了这些方法的值。

即便接口内的具体值为 nil,方法仍然会被 nil 接收者调用。所以一般可以在方法中定义处理逻辑

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。

func (t *T) M() {
	if t == nil {
		fmt.Println("<nil>")
		return
	}
	fmt.Println(t.S)
}

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。

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

i 并未保存 T 类型的值,该语句就会触发一个 panic。

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)

i 保存了一个 T,那么 t 将会是其底层值,而 oktrue

否则,ok 将为 falset 将为 T 类型的零值,程序并不会产生 panic。

请注意这种语法和读取一个映射时的相同之处。

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。

错误

Go 程序使用 error 值来表示错误状态。

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 包也会根据对 error 的实现来打印值。)

通常函数会返回一个 error 值,调用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: %v\n", err)
    return
}
fmt.Println("Converted integer:", i)

error 为 nil 时表示成功;非 nil 的 error 表示失败。

类型参数

https://www.liwenzhou.com/posts/Go/generics/

可以使用类型参数编写 Go 函数来处理多种类型。 函数的类型参数出现在函数参数之前的方括号之间。

func Index[T comparable](s []T, x T) int

此声明意味着 s 是满足内置约束 comparable 的任何类型 T 的切片。 x 也是相同类型的值。

comparable 是一个有用的约束,它能让我们对任意满足该类型的值使用 ==!= 运算符。在此示例中,我们使用它将值与所有切片元素进行比较,直到找到匹配项。 该 Index 函数适用于任何支持比较的类型。

泛型类型

除了泛型函数之外,Go 还支持泛型类型。 类型可以使用类型参数进行参数化,这对于实现通用数据结构非常有用。

此示例展示了能够保存任意类型值的单链表的简单类型声明。

作为练习,请为此链表的实现添加一些功能。

Go 协程

Go 程(goroutine)是由 Go 运行时管理的轻量级线程。

go f(x, y, z)

会启动一个新的 Go 协程并执行

f(x, y, z)

f, x, yz 的求值发生在当前的 Go 协程中,而 f 的执行发生在新的 Go 协程中。

Go 程在相同的地址空间中运行,因此在访问共享的内存时必须进行同步。sync 包提供了这种能力,不过在 Go 中并不经常用到,因为还有其它的办法(见下一页)。

信道

信道是带有类型的管道,你可以通过它用信道操作符 <- 来发送或者接收值。

ch <- v    // 将 v 发送至信道 ch。
v := <-ch  // 从 ch 接收值并赋予 v。

(“箭头”就是数据流的方向。)

和映射与切片一样,信道在使用前必须创建:

ch := make(chan int)

默认情况下,发送和接收操作在另一端准备好之前都会阻塞。这使得 Go 程可以在没有显式的锁或竞态变量的情况下进行同步。

以下示例对切片中的数进行求和,将任务分配给两个 Go 程。一旦两个 Go 程完成了它们的计算,它就能算出最终的结果。

range 和 close

发送者可通过 close 关闭一个信道来表示没有需要发送的值了。接收者可以通过为接收表达式分配第二个参数来测试信道是否被关闭:若没有值可以接收且信道已被关闭,那么在执行完

v, ok := <-ch

此时 ok 会被设置为 false

循环 for i := range c 会不断从信道接收值,直到它被关闭。

注意: 只应由发送者关闭信道,而不应油接收者关闭。向一个已经关闭的信道发送数据会引发程序 panic。

还要注意: 信道与文件不同,通常情况下无需关闭它们。只有在必须告诉接收者不再有需要发送的值时才有必要关闭,例如终止一个 range 循环。

select 语句

select 语句使一个 Go 程可以等待多个通信操作。

select 会阻塞到某个分支可以继续执行为止,这时就会执行该分支。当多个分支都准备好时会随机选择一个执行。

默认选择

select 中的其它分支都没有准备好时,default 分支就会执行。

为了在尝试发送或者接收时不发生阻塞,可使用 default 分支:

select {
case i := <-c:
    // 使用 i
default:
    // 从 c 中接收会阻塞时执行
}