什么是方法
方法只是一个带有特殊接收器类型的函数,它是在 func
关键字和方法名称之间编写的。接收器可以是结构类型,也可以是非结构类型。
下面是创建方法的语法。
func (t Type) methodName(parameter list) {
}
上面的代码片段创建了一个名为 methodName
的方法,该方法具有接收器类型 Type
。
例子
让我们编写一个简单的程序,它在结构体类型上创建一个方法并调用它。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
name string
salary int
currency string
}
/*
displaySalary() method has Employee as the receiver type
*/
func (e Employee) displaySalary() {
fmt.Printf("Salary of %s is %s%d", e.name, e.currency, e.salary)
}
func main() {
emp1 := Employee {
name: "Sam Adolf",
salary: 5000,
currency: "$",
}
emp1.displaySalary() //Calling displaySalary() method of Employee type
}
在上面的程序第 16 行中,我们在 Employee
类型上创建了一个方法 displaySalary
。 displaySalary() 方法可以访问其中的接收者 e Employee
。第 17 行,我们使用接收器 e
并打印 employee 的 name,currency 和 salary。
第 26 行中,我们使用语法 emp1.displaySalary()
调用了该方法。
程序输出 Salary of Sam Adolf is $5000
方法 vs 函数
以上程序可以用函数重写,不用方法。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
name string
salary int
currency string
}
/*
displaySalary() method converted to function with Employee as parameter
*/
func displaySalary(e Employee) {
fmt.Printf("Salary of %s is %s%d", e.name, e.currency, e.salary)
}
func main() {
emp1 := Employee{
name: "Sam Adolf",
salary: 5000,
currency: "$",
}
displaySalary(emp1)
}
当我们有函数时,为什么要使用方法?
上面的程序使用函数进行重写。
package main
import (
"fmt"
)
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
方法被转换成一个函数,Employee
结构作为参数传递给它。这个程序也产生了完全相同的输出 Salary of Sam Adolf is $5000
。
那么,当我们可以使用函数编写相同的程序时,为什么还要使用方法呢?
- Go不是一种纯面向对象的编程语言,它不支持类。因此,类型上的方法是实现类似类的行为的一种方法。方法允许对与类型相关的行为进行类似于类的逻辑分组。在上面的示例程序中,所有与 Employee 类型相关的行为都可以通过使用 Employee 接收器类型创建方法进行分组。例如,我们可以添加 calculatePension、calculateLeaves 等方法。
- 具有相同名称的方法可以在不同类型上定义,而不允许使用相同名称的函数。假设我们有一个
Square
和Circle
的结构。可以在Square
和Circle
上定义一个名为Area
的方法。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
type Rectangle struct {
length int
width int
}
type Circle struct {
radius float64
}
func (r Rectangle) Area() int {
return r.length * r.width
}
func (c Circle) Area() float64 {
return math.Pi * c.radius * c.radius
}
func main() {
r := Rectangle{
length: 10,
width: 5,
}
fmt.Printf("Area of rectangle %d\n", r.Area())
c := Circle{
radius: 12,
}
fmt.Printf("Area of circle %f", c.Area())
}
程序输出
Area of rectangle 50
Area of circle 452.389342
方法的上述属性用于接口。在处理接口时,我们将在下一篇教程中讨论这个问题。
指针接收器 vs 值接收器
到目前为止,我们只看到了带有值接收器的方法。我们也可以使用指针接收器创建方法。值和指针接收器之间的区别是,使用指针接收器在方法内部所做的更改对调用者是可见的,而在值接收器中则不是这样。让我们通过一个程序来理解这一点。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
name string
age int
}
/*
Method with value receiver
*/
func (e Employee) changeName(newName string) {
e.name = newName
}
/*
Method with pointer receiver
*/
func (e *Employee) changeAge(newAge int) {
e.age = newAge
}
func main() {
e := Employee{
name: "Mark Andrew",
age: 50,
}
fmt.Printf("Employee name before change: %s", e.name)
e.changeName("Michael Andrew")
fmt.Printf("\nEmployee name after change: %s", e.name)
fmt.Printf("\n\nEmployee age before change: %d", e.age)
(&e).changeAge(51)
fmt.Printf("\nEmployee age after change: %d", e.age)
}
在上面的程序中,changeName
方法有一个值接收器 (e Employee)
,而 changeAge
方法有一个指针接收器 (e *Employee)
。调用者不会看到对 changeName
中 Employee
的 name
字段所做的更改。因此程序调用方法之前和调用方法 e.changeName("Michael Andrew")
之后会输出相同的结果。因为 changeAge
方法是指针接收器 (e *Employee)
,所以在方法调用 (&e).changeAge(51)
之后对 age
字段所做的更改将对调用者可见。
这个程序输出
Employee name before change: Mark Andrew
Employee name after change: Mark Andrew
Employee age before change: 50
Employee age after change: 51
上面程序第 36 行,我们使用 (&e).changeAge(51)
来调用 changeAge
方法。因为changeAge
有一个指针接收器,所以我们使用 (&e) 来调用这个方法。这不是必需的,该语言让我们可以选择只使用 e.changeAge(51
。e.changeAge(51)
会被编译器解释为 (&e).changeAge(51)
。
下面的程序被重写为使用 e.changeAge(51)
而不是 (&e).changeAge(51)
,并且它打印相同的输出。
package main
import (
"fmt"
)
type Employee struct {
name string
age int
}
/*
Method with value receiver
*/
func (e Employee) changeName(newName string) {
e.name = newName
}
/*
Method with pointer receiver
*/
func (e *Employee) changeAge(newAge int) {
e.age = newAge
}
func main() {
e := Employee{
name: "Mark Andrew",
age: 50,
}
fmt.Printf("Employee name before change: %s", e.name)
e.changeName("Michael Andrew")
fmt.Printf("\nEmployee name after change: %s", e.name)
fmt.Printf("\n\nEmployee age before change: %d", e.age)
e.changeAge(51)
fmt.Printf("\nEmployee age after change: %d", e.age)
}
什么时候使用指针接收器,什么时候使用值接收器
通常,当方法内部对接收器所做的更改应该对调用者可见时,可以使用指针接收器。
指针接收器也可以用于复制数据结构开销较大的地方。考虑一个有许多字段的结构。在方法中使用这个结构作为值接收器将需要复制整个结构,开销就会很大。在本例中,如果使用指针接收器,则不会复制结构体,方法中只会使用指向结构体的指针。
在所有其他情况下,都可以使用值接收器。
匿名字段的方法
可以调用属于结构的匿名字段的方法,就像它们属于定义匿名字段的结构一样。
package main
import (
"fmt"
)
type address struct {
city string
state string
}
func (a address) fullAddress() {
fmt.Printf("Full address: %s, %s", a.city, a.state)
}
type person struct {
firstName string
lastName string
address
}
func main() {
p := person{
firstName: "Elon",
lastName: "Musk",
address: address {
city: "Los Angeles",
state: "California",
},
}
p.fullAddress() //accessing fullAddress method of address struct
}
在上面程序的第 32 行,我们使用 p.fullAddress()
)调用 address
结构的fullAddress()
方法。不需要显式 p.address.fullAddress()
。这个程序输出
Full address: Los Angeles, California
方法中的值接收器 vs 函数中的值参数
这个话题会让大多数新手感到困惑。我会尽量把它说清楚😀。
当一个函数有一个值参数时,它只接受一个值参数。
当一个方法有一个值接收器时,它将同时接受指针和值接收器。
让我们通过一个例子来理解这一点。
package main
import (
"fmt"
)
type rectangle struct {
length int
width int
}
func area(r rectangle) {
fmt.Printf("Area Function result: %d\n", (r.length * r.width))
}
func (r rectangle) area() {
fmt.Printf("Area Method result: %d\n", (r.length * r.width))
}
func main() {
r := rectangle{
length: 10,
width: 5,
}
area(r)
r.area()
p := &r
/*
compilation error, cannot use p (type *rectangle) as type rectangle
in argument to area
*/
//area(p)
p.area()//calling value receiver with a pointer
}
程序第 12 行函数 func area(r rectangle)
接受一个值参数,方法 func (r rectangle) area()
接受一个值接收器。
程序第 25 行,我们调用带有值参数 area(r)
的 area 函数,它将工作。类似地,我们使用一个值接收器调用 area 方法 r.area()
,也可以工作。
我们程序第 28 行中我们创建一个指向 r
的指针 p
。 如果我们尝试将此指针传递给只接受值的函数区,编译器将会报错。程序第 33 行,如果取消注释,则编译器将抛出错误 **compilation error, cannot use p (type rectangle) as type rectangle in argument to area*。这将按预期工作。
现在到了棘手的部分,第 35 行 p.area()
调用方法 area
,该方法接受了使用指针接收器 p
的作为值接收器。这是完全有效的。原因是 p.area()
将被 Go 编译器解释为(*p).area()
。
该程序将输出
Area Function result: 50
Area Method result: 50
Area Method result: 50
方法中的指针接收器与函数中的指针参数。
与值参数类似,具有指针参数的函数将仅接受指针,而具有指针接收器的方法将接受值和指针接收器。
package main
import (
"fmt"
)
type rectangle struct {
length int
width int
}
func perimeter(r *rectangle) {
fmt.Println("perimeter function output:", 2*(r.length+r.width))
}
func (r *rectangle) perimeter() {
fmt.Println("perimeter method output:", 2*(r.length+r.width))
}
func main() {
r := rectangle{
length: 10,
width: 5,
}
p := &r //pointer to r
perimeter(p)
p.perimeter()
/*
cannot use r (type rectangle) as type *rectangle in argument to perimeter
*/
//perimeter(r)
r.perimeter()//calling pointer receiver with a value
}
程序的第 12 行定义了一个函数 perimeter
,它接受一个指针参数,第 17 行定义了一种具有指针接收器的方法。
第 27 行我们用指针参数调用 perimete 函数,第 28 行,我们在指针接收器上调用perimete 方法。
在注释行第 33 行中,我们尝试使用值参数 r
调用 perimeter 函数。这是不允许的,因为带有指针参数的函数不接受值参数。如果该行被取消注释并且程序运行,编译将失败,main.go:33: cannot use r (type rectangle) as type *rectangle in argument to perimeter
第 35 行我们用值接收器 r
调用指针接收器方法 perimeter
。这是允许的,代码行r.perimeter()
将被语言解释为 (&r).perimeter()
。这个程序将输出
perimeter function output: 30
perimeter method output: 30
perimeter method output: 30
非结构类型上的方法
到目前为止,我们只对结构类型定义了方法。也可以在非结构类型上定义方法,但是有一个问题。要在类型上定义方法,方法的接收者类型的定义和方法的定义应该在同一个包中。到目前为止,我们定义的所有 struct 和 struct 上的方法都位于相同的 main 包中,因此它们都可以工作。
package main
func (a int) add(b int) {
}
func main() {
}
在上面的程序中,在第 3 行。我们试图在内置的 int
类型上添加一个名为 add
的方法,这是不允许的,因为 add
方法的定义和 int
类型的定义不在同一个包中。此程序将抛出编译错误,cannot define new methods on non-local type int
**
实现此功能的方法是为内置类型 int 创建一个类型别名,然后创建一个以该类型别名作为接收方的方法。
package main
import "fmt"
type myInt int
func (a myInt) add(b myInt) myInt {
return a + b
}
func main() {
num1 := myInt(5)
num2 := myInt(10)
sum := num1.add(num2)
fmt.Println("Sum is", sum)
}
上面的程序程序第 5 行中,我们为 int
创建了一个别名 myInt
类型。第 7 行我们定义了一个以 myInt
为接收方的 add
方法。
这个程序将输出 Sum is 15
。
我已经创建了一个仓库,包含了我们到目前为止讨论过的所有概念,它放在了 github上。