go语言的数据结构 go语言数据结构类

没有类，C语言有结构体，那么Go的结构体有什么特别之处？

Go语言中没有“类”的概念，也不支持“类”的继承等面向对象的概念。Go语言中通过结构体的内嵌再配合接口比面向对象具有更高的扩展性和灵活性。

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自定义类型

在Go语言中有一些基本的数据类型，如string、整型、浮点型、布尔等数据类型， Go语言中可以使用type关键字来定义自定义类型。

自定义类型是定义了一个全新的类型。我们可以基于内置的基本类型定义，也可以通过struct定义。例如：

通过Type关键字的定义，MyInt就是一种新的类型，它具有int的特性。

类型别名

类型别名是Go1.9版本添加的新功能。

类型别名规定：TypeAlias只是Type的别名，本质上TypeAlias与Type是同一个类型。就像一个孩子小时候有小名、乳名，上学后用学名，英语老师又会给他起英文名，但这些名字都指的是他本人。

type TypeAlias = Type

我们之前见过的rune和byte就是类型别名，他们的定义如下：

类型定义和类型别名的区别

类型别名与类型定义表面上看只有一个等号的差异，我们通过下面的这段代码来理解它们之间的区别。

结果显示a的类型是main.NewInt，表示main包下定义的NewInt类型。b的类型是int。MyInt类型只会在代码中存在，编译完成时并不会有MyInt类型。

Go语言中的基础数据类型可以表示一些事物的基本属性，但是当我们想表达一个事物的全部或部分属性时，这时候再用单一的基本数据类型明显就无法满足需求了，Go语言提供了一种自定义数据类型，可以封装多个基本数据类型，这种数据类型叫结构体，英文名称struct。 也就是我们可以通过struct来定义自己的类型了。

Go语言中通过struct来实现面向对象。

结构体的定义

使用type和struct关键字来定义结构体，具体代码格式如下：

其中：

举个例子，我们定义一个Person（人）结构体，代码如下：

同样类型的字段也可以写在一行，

这样我们就拥有了一个person的自定义类型，它有name、city、age三个字段，分别表示姓名、城市和年龄。这样我们使用这个person结构体就能够很方便的在程序中表示和存储人信息了。

语言内置的基础数据类型是用来描述一个值的，而结构体是用来描述一组值的。比如一个人有名字、年龄和居住城市等，本质上是一种聚合型的数据类型

结构体实例化

只有当结构体实例化时，才会真正地分配内存。也就是必须实例化后才能使用结构体的字段。

基本实例化

举个例子：

我们通过.来访问结构体的字段（成员变量）,例如p1.name和p1.age等。

匿名结构体

在定义一些临时数据结构等场景下还可以使用匿名结构体。

创建指针类型结构体

我们还可以通过使用new关键字对结构体进行实例化，得到的是结构体的地址。 格式如下：

从打印的结果中我们可以看出p2是一个结构体指针。

需要注意的是在Go语言中支持对结构体指针直接使用.来访问结构体的成员。

取结构体的地址实例化

使用对结构体进行取地址操作相当于对该结构体类型进行了一次new实例化操作。

p3.name = "七米"其实在底层是(*p3).name = "七米"，这是Go语言帮我们实现的语法糖。

结构体初始化

没有初始化的结构体，其成员变量都是对应其类型的零值。

使用键值对初始化

使用键值对对结构体进行初始化时，键对应结构体的字段，值对应该字段的初始值。

也可以对结构体指针进行键值对初始化，例如：

当某些字段没有初始值的时候，该字段可以不写。此时，没有指定初始值的字段的值就是该字段类型的零值。

使用值的列表初始化

初始化结构体的时候可以简写，也就是初始化的时候不写键，直接写值：

使用这种格式初始化时，需要注意：

结构体内存布局

结构体占用一块连续的内存。

输出：

【进阶知识点】关于Go语言中的内存对齐推荐阅读:在 Go 中恰到好处的内存对齐

面试题

请问下面代码的执行结果是什么？

构造函数

Go语言的结构体没有构造函数，我们可以自己实现。 例如，下方的代码就实现了一个person的构造函数。 因为struct是值类型，如果结构体比较复杂的话，值拷贝性能开销会比较大，所以该构造函数返回的是结构体指针类型。

调用构造函数

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。

方法的定义格式如下：

其中，

举个例子：

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。

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。 例如我们为Person添加一个SetAge方法，来修改实例变量的年龄。

调用该方法：

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。

什么时候应该使用指针类型接收者

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。

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。

结构体的匿名字段

匿名字段默认采用类型名作为字段名，结构体要求字段名称必须唯一，因此一个结构体中同种类型的匿名字段只能有一个。

嵌套结构体

一个结构体中可以嵌套包含另一个结构体或结构体指针。

嵌套匿名结构体

当访问结构体成员时会先在结构体中查找该字段，找不到再去匿名结构体中查找。

嵌套结构体的字段名冲突

嵌套结构体内部可能存在相同的字段名。这个时候为了避免歧义需要指定具体的内嵌结构体的字段。

结构体的“继承”

Go语言中使用结构体也可以实现其他编程语言中面向对象的继承。

结构体字段的可见性

结构体中字段大写开头表示可公开访问，小写表示私有（仅在定义当前结构体的包中可访问）。

结构体与JSON序列化

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成。JSON键值对是用来保存JS对象的一种方式，键/值对组合中的键名写在前面并用双引号""包裹，使用冒号:分隔，然后紧接着值；多个键值之间使用英文,分隔。

结构体标签（Tag）

Tag是结构体的元信息，可以在运行的时候通过反射的机制读取出来。 Tag在结构体字段的后方定义，由一对反引号包裹起来，具体的格式如下：

`key1:"value1" key2:"value2"`

结构体标签由一个或多个键值对组成。键与值使用冒号分隔，值用双引号括起来。键值对之间使用一个空格分隔。 注意事项： 为结构体编写Tag时，必须严格遵守键值对的规则。结构体标签的解析代码的容错能力很差，一旦格式写错，编译和运行时都不会提示任何错误，通过反射也无法正确取值。例如不要在key和value之间添加空格。

例如我们为Student结构体的每个字段定义json序列化时使用的Tag：

Go语言和其他语言的不同之基本语法

Go语言作为出现比较晚的一门编程语言，在其原生支持高并发、云原生等领域的优秀表现，像目前比较流行的容器编排技术Kubernetes、容器技术Docker都是用Go语言写的，像Java等其他面向对象的语言，虽然也能做云原生相关的开发，但是支持的程度远没有Go语言高，凭借其语言特性和简单的编程方式，弥补了其他编程语言一定程度上的不足，一度成为一个热门的编程语言。

最近在学习Go语言，我之前使用过C#、Java等面向对象编程的语言，发现其中有很多的编程方式和其他语言有区别的地方，好记性不如烂笔头，总结一下，和其他语言做个对比。这里只总结差异的地方，具体的语法不做详细的介绍。

种一棵树最好的时间是十年前，其次是现在。

3)变量初始化时候可以和其他语言一样直接在变量后面加等号，等号后面为要初始化的值，也可以使用变量名：=变量值的简单方式

3）变量赋值 Go语言的变量赋值和多数语言一致，但是Go语言提供了多重赋值的功能，比如下面这个交换i、j变量的语句：

在不支持多重赋值的语言中，交换两个变量的值需要引入一个中间变量：

4)匿名变量

在使用其他语言时，有时候要获取一个值，却因为该函数返回多个值而不得不定义很多没有的变量，Go语言可以借助多重返回值和匿名变量来避免这种写法，使代码看起来更优雅。

假如GetName()函数返回3个值，分别是firstName,lastName和nickName

若指向获得nickName，则函数调用可以这样写

这种写法可以让代码更清晰，从而大幅降低沟通的复杂度和维护的难度。

1）基本常量

常量使用关键字const 定义，可以限定常量类型，但不是必须的，如果没有定义常量的类型，是无类型常量

2）预定义常量

Go语言预定义了这些常量 true、false和iota

iota比较特殊，可以被任务是一个可被编译器修改的常量，在每个const关键字出现时被重置为0，然后在下一个const出现之前每出现一个iota，其所代表的数字会自动加1.

3)枚举

1）int 和int32在Go语言中被认为是两种不同类型的类型

2）Go语言定义了两个浮点型float32和float64，其中前者等价于C语言的float类型，后者等价于C语言的double类型

3）go语言支持复数类型

复数实际上是由两个实数（在计算机中使用浮点数表示）构成，一个表示实部（real）、一个表示虚部（imag）。也就是数学上的那个复数

复数的表示

实部与虚部

对于一个复数z=complex(x,y),就可以通过Go语言内置函数real(z)获得该复数的实部，也就是x，通过imag(z)获得该复数的虚部，也就是y

4）数组(值类型，长度在定义后无法再次修改，每次传递都将产生一个副本。)

5）数组切片（slice）

数组切片（slice）弥补了数组的不足，其数据结构可以抽象为以下三个变量：

6）Map 在go语言中Map不需要引入任何库，使用很方便

Go循环语句只支持for关键字，不支持while和do-while

goto语句的语义非常简单，就是跳转到本函数内的某个标签

今天就介绍到这里，以后我会在总结Go语言在其他方面比如并发编程、面向对象、网络编程等方面的不同及使用方法。希望对大家有所帮助。

Golang数据结构与算法全能战士

今天给大家推荐是由Social Explorer团队开源的gods框架，自称"上帝"，听这个名字就很霸气,正确的解释是GoDS(Go Data Structures)，是数据结构与算法相关的框架。

全能战士，该框架覆盖了数据结构与算法里，大部分容器、集合类的实现， 比golang 的标准开发包提供更丰富的数据结构。

在Go中实现各种数据结构和算法。

吸取了其他算法库数十年的知识和经验。

通过针对给定的一组问题使用最佳算法和数据结构来避免消耗内存，例如， 在TreeMap的情况下，红黑树避免在内存中保留冗余排序的键数组。

结构良好的库，具有简单的原子操作集，胜任复杂的数据操作。

保持库向后兼容

可参考的例子非常多

可以方便集成到产品中.

没有额外的导入.当实现算法的时候，我们通常要在时间效率与内存消耗之间权衡，我们选择在内存首先的情况下，不断优化得到最好的时间效率;线程安全不是重点，应该在更高的应用层上处理。

囊括了列表，栈，图，树等基本数据结构 ，集合实现了HashSet, TreeSet, LinkedHashSet，列表实现ArrayList, SinglyLinkedList, DoublyLinkedList,对栈实现LinkedListStack, ArrayStack,图实现了HashMap, TreeMap, HashBidiMap, TreeBidiMap, LinkedHashMap，树实现了RedBlackTree, AVLTree, BTree,BinaryHeap，都经过性能测试的考验，值得信赖。

对于Golang开发而言，gods对底层数据结构做很好的封装，Social Explorer团队在数据处理领域，数据可视化领域有极具竞争力的产品，相信在数据处理领域有很深的积淀，才创造这么优秀的框架，由于篇幅限制，相关图片展示效果不好，感兴趣的上官网去看看。

官网：

GitHub

希望大家能从emirpasic/gods学到有价值的东西。

愿我们在Go 语言的学习之路上 从此结伴而行

Go小知识新解

1、值接收者和指针接收者

所谓指针接收者和值接收者这两个概念，用GO写了一阵子代码的人都了解了，这里只做简要说明一下，也就是对于一个给定结构，咱们对结构进行方法包装的时候，固定必传的参数，用来指向这个对象结构自身的一个参数，在go中也就是形式如下：

我们对结构体testStruct进行了包装，提供了两个方法，sum和modify，其中sum的方法接收者为a testStruct，这个就是值接收者，而modify的接收者为a *testStruct就是指针接收者，也就是说固定对象指针，一个传递的是指针地址，而另外一个直接传递的是结构值拷贝了

对指针有一定了解的，都可以知道，指针传递过去的，可以直接修改结构内部内容，而值传递过去的，无论如何修改这个接收者的数据，不会对原对象结构产生影响。而对于咱们包装结构对象的时候，到底是使用指针还是使用值接收者，这个实际上没有太大的定论，就我个人的观点来说，如果结构体占有的内存空间不大(kb级别)，而又不需要修改内部的，同时结构对象内部没有同步对象比如（sync包中的mutex,rwlock，waitgroup等之类的结构的话，可以直接值传递，实际上值copy也没有咱们想象的那么慢，很多时候，都用指针，最后的gc回收扫描可能都比咱们这个传递copy的消耗大） p="" /kb级别)，而又不需要修改内部的，同时结构对象内部没有同步对象比如（sync包中的mutex,rwlock，waitgroup等之类的结构的话，可以直接值传递，实际上值copy也没有咱们想象的那么慢，很多时候，都用指针，最后的gc回收扫描可能都比咱们这个传递copy的消耗大）

2、实现接口的值接收者和指针接收者有啥区别

也就是比如定义如下

这里面的值接收者和指针接收者有什么区别，这里咱来写一个测试

通过这个测试用例可以发现，指针接收者实现的接口可以同时支持转移到值接收者接口和指针接收者接口，而用值接收者实现的接口，则无法转移到使用指针接收者实现的接口，为啥子呢？目前网上或者各类资料上都是给的一个很官方很官方，而且很书面话难以理解的说明，大致意思如下：

这是目前网络或者各种资料上都是差不多是这样说的，看似讲了，实际上就说了一个结果，根本就没说出来一个为什么。这样的总结出来，一个初学者的角度来看，是很不好理解的，初学者要么就是死记硬背，要么就是生搬硬套，甚至直到写了好多好多代码了，都还没有搞明白一个为啥子，只是会用了而已，从长远来说这是不利于自身提高的。

有这两个本质点，咱们自己来思考一下，如果你来实现这个编译器的时候，用指针接收的时候，指针接收者，默认就能直接获取支持，而值接收者实现接口的咱们可以直接来一个解指针就变成了值，就能匹配上值接收者实现的接口了，反过来说，如果值接收者，此时要匹配指针接收者，如何匹配呢，取一个地址就变成了指针了，此时数据类型确实是匹配了，但是，地址指向的数据区不对了，因为我们刚刚说了值接收者拷贝了一个新值之后是完全的一个新的对象，这个新对象和原始对象一点关系都没有，咱们取地址，取的也是这个新对象地址，对这个地址进行操作，也是这个新对象的内部数据，和原始数据内部没有任何关系，所以由此就能推断出，这个是为啥子值接收者不能匹配上指针接收者，而指针接收者却可以匹配上值接收者了。

1、在某个作用域内部，所有定义的字符串的数据区相同

这个很好验证，代码如下：

2、字符串相加会产生一个新串

这个也很好验证

3、字符串真的是不可变的吗

实际上从字符串的结构

从这个结构，就能大致的推断出来，字符串设计成这样就不具备直接扩容+来增加新数据，而如果咱们直接使用string[index] = 'a'，用这种方式，就不能编译通过，官方也确定说字符串是不可变的。那么真的是不可变的吗？

通过上面的结构，在加上go的slice切片的数据结构

由此可见，咱们可以将字符串通过指针方式强转为一个byte数组指针，然后通过byte切片来修改，试试

编译通过，运行报错

unexpected fault address 0xae2e27

fatal error: fault

这个错误，基本上就是一个内存的保护错误，是写异常，所以说明了，这个肯定做了内存写保护，那么直接修改一下内存区的属性，去掉他的写保护，就能写了

以下代码都是在Win平台，Go1.18，Win上修改内存权限属性，使用VirtualProtect,代码如下

此时运行，就能发现tstr的内容被咱们变了，这种情况实际上在实际开发中不具有实际意义，因为本身在语言层面，已经做了层层限制，咱们这是属于非法强制的操作方式，是流氓行为，那么是否有比较温和一点的操作方式呢？答案是有的，且往下看。

通过上面，我们已经用到了字符串结构，切片结构，要想字符串内容可变，那么咱们自己构造字符串的数据内容区域，且让这个数据区木有内存写保护不就行了，内容区可变，GO原生态的byte数组不就行嘛，所以咱们自己构造一下

此时我们直接修改buffer的内容，就是直接修改了str的数据内容了。而又不会像前面的一样遇到内存写保护

4、字符串转换优化时可能碰到的坑

通过前面讨论的字符串的可变性的方法，咱们可以知道，很多时候，[]byte到字符串的转变，可以直接构造其结构，而共享数据，从而达到减少数据内存copy的方式来进行优化，再使用这些优化的时候，一定需要注意，字符串或者数组的生命周期，是否会存在被改写的情况，从而导致前后不一致的问题。

比如下面这段代码：

大家可以猜想一下，这个最后里面的数据mmp中，"test"的value是多少,"abcd"的value是多少，然后想想为什么，且等端午之后，再来分解

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