GO語言實戰之類型的本質

寫在前面

內容為《GO語言實戰》讀書筆記之一

嗯，能力有限，書里講的很多讀不大懂，也不知是翻譯的原因，嘻，讀著很拗口

比如這個類型的值做增加或者刪除的操作這句

我們平常可能會講，這個類型的值做修改的操作

整理一下，其實還是不太懂，理解不足請小伙伴幫忙指正

主要涉及知識

類型如何接收方法

內置類型在方法和函數的傳遞

引用類型在方法和函數的傳遞

寫在前面

內容為《GO語言實戰》讀書筆記之一

嗯，能力有限，書里講的很多讀不大懂，也不知是翻譯的原因，嘻，讀著很拗口

比如這個類型的值做增加或者刪除的操作這句

我們平常可能會講，這個類型的值做修改的操作

整理一下，其實還是不太懂，理解不足請小伙伴幫忙指正

主要涉及知識

類型如何接收方法

內置類型在方法和函數的傳遞

引用類型在方法和函數的傳遞

類型如何接收方法

內置類型在方法和函數的傳遞

引用類型在方法和函數的傳遞

「 傍晚時分，你坐在屋檐下，看著天慢慢地黑下去，心里寂寞而凄涼，感到自己的生命被剝奪了。當時我是個年輕人，但我害怕這樣生活下去，衰老下去。在我看來，這是比死亡更可怕的事。--------王小波」

類型的本質

在聲明一個新類型之后,聲明一個該類型的方法之前,需要先回答一個問題:這個類型的本質是什么。

如果給這個類型增加或者刪除某個值,是要創建一個新值,還是要更改當前的值?

如何接收方法

「如果是要創建一個新值,該類型的方法就使用值接收者。如果是要修改當前值,就使用指針接收者。」

當調用使用指針接收者聲明的方法時，這個方法會共享調用方法時接收者所指向的值,即對于接收者來講，始終是一個值，方法可以理解對接收者的加工，也可以說，當對接收者進行加工生產時，一般使用指針接收方法。

當調用使用指針接收者聲明的方法時，這個方法會共享調用方法時接收者所指向的值,即對于接收者來講，始終是一個值，方法可以理解對接收者的加工，也可以說，當對接收者進行加工生產時，一般使用指針接收方法。

當調用使用值接收者聲明的方法時，會使用這個值的一個副本來執行，即用于消費這個接收者,不會對原有接收有影響。

當調用使用值接收者聲明的方法時，會使用這個值的一個副本來執行，即用于消費這個接收者,不會對原有接收有影響。

需要說明的是GOlang對方法的調用者很寬松，既允許使用值，也允許使用指針來調用方法，不必嚴格符合接收者的類型。

// 值傳遞 func (u user) notify() { fmt.Printf("Sending User Email To %s<%s>\n", u.name, u.email) } // 指針傳遞 func (u *user) changeEmail(email string) { u.email = email }

這個答案也會影響程序內部傳遞這個類型的值的方式:是按值做傳遞,還是按指針做傳遞。

「保持傳遞的一致性很重要」 。這個背后的原則是,不要只關注某個方法是如何處理這個值,而是要關注這個值的本質是什么。

內置類型在方法和函數的傳遞

內置類型是由語言提供的一組類型,數值類型、字符串類型和布爾類型,這些類型本質上是原始的類型,因此，當對這些值進行增加或者刪除的時候，會創建一個新值.即通過基本類似通過值傳遞的方式。

基于這個結論，「當把內置類型 的值傳遞給方法或者函數時，應該傳遞一個對應值的副本,即使用值傳遞」

func Trim(s, cutset string) string { if s == "" || cutset == "" { return s } return TrimFunc(s, makeCutsetFunc(cutset)) }

標準庫里 strings 包的 Trim 函數,這個函數對調用者原始的string值的一個副本做操作，并返回一個新的string值的副本。字符串（string）就像整數、浮點數和布爾值一樣，本質上是一種很原始的數據值，所以在函數或方法內外傳遞時，要傳遞字符串的一份副本。

func isShellSpecialVar(c uint8) bool { switch c { case '*', '#', '$', '@', '!', '?', '-', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9': return true } return false }

env 包里的 isShellSpecialVar 函數。這個函數傳入了一個 int8類型的值，并返回一個bool 類型的值，這里的參數沒有使用指針來共享參數的值，調用者傳入了一個uint8值的副本，接受一個返回值 true 或者 false。(go里面是支持switch的，但是python是不支持的)

引用類型在方法和函數的傳遞

Go 語言里的引用類型有如下幾個：切片、映射、通道、接口和函數類型

當聲明上述類型的變量時,創建的變量被稱作標頭(header)值。從技術細節上說,字符串也是一種引用類型。

每個引用類型創建的標頭值是包含一個指向底層數據結構的指針。每個引用類型還包含一組獨特的字段,用于管理底層數據結構。因為標頭值是為復制而設計的,所以永遠不需要共享一個引用類型的值。類似Linux里面軟鏈接的作用。

標頭值里包含一個指針,因此通過復制來傳遞一個引用類型的值的副本,本質上就是在共享底層數據結構。

通過已有類型聲明一個用戶定義類型IP

type IP []byte //名為 IP 的類型，這個類型被聲明為字節切片 ......

當要圍繞相關的內置類型或者引用類型來聲明方法時，直接基于已有類型來聲明用戶定義的類型(結構體)會很好用。因為編譯器只允許為用戶定義的類型聲明方法.

func (ip IP) MarshalText() ([]byte, error) { if len(ip) == 0 { return []byte(""), nil } if len(ip) != IPv4len && len(ip) != IPv6len { return nil, &AddrError{Err: "invalid IP address", Addr: hexString(ip)} } return []byte(ip.String()), nil }

MarshalText 方法是用 IP 類型的值接收者聲明的。一個值接收者，即IP對象通過復制來傳遞引用類型，從而不需要通過指針來共享引用類型的值。

這種傳遞方法也可以應用到函數或者方法的參數傳遞

func ipEmptyString(ip IP) string { if len(ip) == 0 { return "" } return ip.String() }

ipEmptyString 函數。這個函數需要傳入一個 IP 類型的值。 「調用者傳入的是這個引用類型的值，而不是通過引用共享給這個函數」 ,這里和方法有著本質的區別，調用者將引用類型的值的副本傳入這個函數。

這種方法也適用于函數的返回值。最后要說的是，引用類型的值在其他方面像原始的數據類型的值一樣對待。

結構類型(用戶定義類型)

「結構類型可以用來描述一組數據值，這組值的本質即可以是原始的，也可以是非原始的」

如果決定修改某個結構類型的值時,該結構類型的值不應該被更改，需要遵守之前提到的內置類型和引用類型的規范。

簡單來講。對于一些結構體的值。可以看做是find的，不可被修改，只能創建返回一個新值， 所有使用值接收行為，我們看一個Time結構體的Demo

type Time struct { // wall and ext encode the wall time seconds, wall time nanoseconds, // and optional monotonic clock reading in nanoseconds. // // From high to low bit position, wall encodes a 1-bit flag (hasMonotonic), // a 33-bit seconds field, and a 30-bit wall time nanoseconds field. // The nanoseconds field is in the range [0, 999999999]. // If the hasMonotonic bit is 0, then the 33-bit field must be zero // and the full signed 64-bit wall seconds since Jan 1 year 1 is stored in ext. // If the hasMonotonic bit is 1, then the 33-bit field holds a 33-bit // unsigned wall seconds since Jan 1 year 1885, and ext holds a // signed 64-bit monotonic clock reading, nanoseconds since process start. wall uint64 ext int64 // loc specifies the Location that should be used to // determine the minute, hour, month, day, and year // that correspond to this Time. // The nil location means UTC. // All UTC times are represented with loc==nil, never loc==&utcLoc. loc *Location }

Time 結構選自 time 包,時間點的時間是不能修改的,看下Now 函數的實現

//func now() (sec int64, nsec int32, mono int64) func Now() Time { sec, nsec, mono := now() mono -= startNano sec += unixToInternal - minWall if uint64(sec)>>33 != 0 { return Time{uint64(nsec), sec + minWall, Local} } return Time{hasMonotonic | uint64(sec)<

這個函數創建了一個Time類型的值，并給調用者返回了Time值的副本。這個函數沒有使用指針來共享Time值。即我們對于原始類型，行為一般通過值接收，讓我們來看一個 Time 類型的方法

func (t Time) Add(d Duration) Time { dsec := int64(d / 1e9) nsec := t.nsec() + int32(d%1e9) if nsec >= 1e9 { dsec++ nsec -= 1e9 } else if nsec < 0 { dsec-- nsec += 1e9 } t.wall = t.wall&^nsecMask | uint64(nsec) // update nsec t.addSec(dsec) if t.wall&hasMonotonic != 0 { te := t.ext + int64(d) if d < 0 && te > t.ext || d > 0 && te < t.ext { // Monotonic clock reading now out of range; degrade to wall-only. t.stripMono() } else { t.ext = te } } return t }

這個方法使用值接收者，并返回了一個新的 Time 值,該方法操作的是調用者傳入的 Time 值的副本，并且給調用者返回了一個方法內的 Time 值的副本。

至于是使用返回的值替換原來的 Time 值，還是創建一個新的 Time 變量來保存結果，是由調用者決定的事情。

大多數情況下,結構類型的本質并不是原始的,而是非原始的。這種情況下,對這個類型的值做修改操作應該更改值本身。

當需要修改值本身時,在程序中其他地方,需要使用指針來共享這個值。讓我們看一個由標準庫中實現的具有非原始本質的結構類型的例子

「\Go\src\os\types.go」

//D:\Go\src\os\types.go type File struct { *file // os specific }

「\Go\src\os\file_windows.go」

//file 是*File 的實際表示 // 額外的一層結構保證沒有哪個系統的客戶端 // 能夠覆蓋這些數據。如果覆蓋這些數據， // 可能在變量終結時關閉錯誤的文件描述符 type file struct { pfd poll.FD name string dirinfo *dirInfo // 除了目錄結構，此字段為 nil appendMode bool // whether file is opened for appending }

標準庫中聲明的 File 類型。這個類型的本質是非原始的,這個類型的值實際上不能安全復制(可以理解為沒有讀鎖)。因為沒有方法阻止程序員進行復制，所以File類型的實現使用了一個嵌入的指針，指向一個未公開的類型.正是這層額外的內嵌類型阻止了復制。

我理解通過指針內嵌的方式，對File私有化，在多重讀寫中，保證了文件不被覆蓋。

不是所有的結構類型都需要或者應該實現類似的額外保護。程序員需要能識別出每個類型的本質，并使用這個本質來決定如何組織類型。

Open 函數的實現

func Open(name string) (*File, error) { return OpenFile(name, O_RDONLY, 0) }

調用者得到的是一個指向 File 類型值的指針。Open 創建了 File 類型的值，并返回指向這個值的指針。「如果一個創建用的工廠函數返回了一個指針，就表示這個被返回的值的本質是非原始的。」

即便函數或者方法沒有直接改變非原始的值的狀態，依舊應該使用共享的方式傳遞.

即使沒有修改接收者的值，依然是用指針接收者來聲明的。因為 File 類型的值具備非原始的本質，所以總是應該被共享，而不是被復制。

「是使用值接收者還是指針接收者,不應該由該方法是否修改了接收到的值來決定。這個決策應該基于該類型的本質。」

這條規則的一個例外是,需要讓類型值符合某個接口的時候,即便類型的本質是非原始本質的,也可以選擇使用值接收者聲明方法。這樣做完全符合接口值調用方法的機制。

這部分還是有些不太明白，之后有時間還需要在看看。

Go

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