手撕 Go 面试官：Go 结构体是否可以比较，为什么？

结构体是什么

在 Go 语言中有个基本类型，开发者们称之为结构体（struct）。是 Go 语言中非常常用的，基本定义：

  1. type struct_variable_type struct {
  2.     member definition
  3.     member definition
  4.     ...
  5.     member definition
  6. }

简单示例：

  1. package main
  3. import "fmt"
  5. type Vertex struct {
  6.     Name1 string
  7.     Name2 string
  8. }
  10. func main() {
  11.     v := Vertex{"脑子进了", "煎鱼"}
  12.     v.Name2 = "蒸鱼"
  13.     fmt.Println(v.Name2)
  14. }

输出结果：

  1. 蒸鱼

这部分属于基础知识，因此不再过多解释。如果看不懂，建议重学 Go 语言语法基础。

比较两下

例子一

接下来正式开始研讨 Go 结构体比较的问题，第一个例子如下：

  1. type Value struct {
  2.     Name   string
  3.     Gender string
  4. }
  6. func main() {
  7.     v1 := Value{Name: "煎鱼", Gender: "男"}
  8.     v2 := Value{Name: "煎鱼", Gender: "男"}
  9.     if v1 == v2 {
  10.         fmt.Println("脑子进煎鱼了")
  11.         return
  12.     }
  14.     fmt.Println("脑子没进煎鱼")
  15. }

我们声明了两个变量，分别是 v1 和 v2。其都是 Value 结构体的实例化，是同一个结构体的两个实例。

他们的比较结果是什么呢，是输出 ”脑子进煎鱼了“，还是 ”脑子没进煎鱼“？

输出结果：

  1. 脑子进煎鱼了

最终输出结果是 ”脑子进煎鱼了“，初步的结论是可以结构体间比较的。皆大欢喜，那这篇文章是不是就要结束了？

当然不是…很多人都会踩到这个 Go 语言的坑，真实情况是结构体是可比较，也不可比较的，不要误入歧途了，这是一个非常 “有趣” 的现象。

例子二

接下来继续改造上面的例子，我们在原本的结构体中增加了指针类型的引用。

第二个例子如下：

  1. type Value struct {
  2.     Name   string
  3.     Gender *string
  4. }
  6. func main() {
  7.     v1 := Value{Name: "煎鱼", Gender: new(string)}
  8.     v2 := Value{Name: "煎鱼", Gender: new(string)}
  9.     if v1 == v2 {
  10.         fmt.Println("脑子进煎鱼了")
  11.         return
  12.     }
  14.     fmt.Println("脑子没进煎鱼")
  15. }

这段程序输出结果是什么呢，我们猜测一下，变量依然是同一结构体的两个实例，值的赋值方式和内容都是一样的，是否应当输出 “脑子进煎鱼了”？

答案是：脑子没进煎鱼。

例子三

我们继续不信邪，试试另外的基本类型，看看结果是不是还是相等的。

第三个例子如下：

  1. type Value struct {
  2.     Name   string
  3.     GoodAt []string
  4. }
  6. func main() {
  7.     v1 := Value{Name: "煎鱼", GoodAt: []string{"炸", "煎", "蒸"}}
  8.     v2 := Value{Name: "煎鱼", GoodAt: []string{"炸", "煎", "蒸"}}
  9.     if v1 == v2 {
  10.         fmt.Println("脑子进煎鱼了")
  11.         return
  12.     }
  14.     fmt.Println("脑子没进煎鱼")
  15. }

这段程序输出结果是什么呢？

答案是：

  1. # command-line-arguments
  2. ./main.go:15:8: invalid operation: v1 == v2 (struct containing []string cannot be compared)

程序运行就直接报错，IDE 也提示错误，一只煎鱼都没能输出出来。

例子四

那不同结构体，相同的值内容呢，能否进行比较？

第四个例子：

  1. type Value1 struct {
  2.     Name string
  3. }
  5. type Value2 struct {
  6.     Name string
  7. }
  9. func main() {
  10.     v1 := Value1{Name: "煎鱼"}
  11.     v2 := Value2{Name: "煎鱼"}
  12.     if v1 == v2 {
  13.         fmt.Println("脑子进煎鱼了")
  14.         return
  15.     }
  17.     fmt.Println("脑子没进煎鱼")
  18. }

显然，会直接报错：

  1. # command-line-arguments
  2. ./main.go:18:8: invalid operation: v1 == v2 (mismatched types Value1 and Value2)

那是不是就完全没法比较了呢？并不，我们可以借助强制转换来实现：

  1.  if v1 == Value1(v2) {
  2.   fmt.Println("脑子进煎鱼了")
  3.   return
  4.  }

这样程序就会正常运行，且输出 “脑子进煎鱼了”。当然，若是不可比较类型，依然是不行的。

为什么

为什么 Go 结构体有的比较就是正常，有的就不行，甚至还直接报错了。难道是有什么 “潜规则” 吗？

在 Go 语言中，Go 结构体有时候并不能直接比较，当其基本类型包含：slice、map、function 时，是不能比较的。若强行比较，就会导致出现例子中的直接报错的情况。

而指针引用，其虽然都是 new(string)，从表象来看是一个东西，但其具体返回的地址是不一样的。

因此若要比较，则需改为：

  1. func main() {
  2.     gender := new(string)
  3.     v1 := Value{Name: "煎鱼", Gender: gender}
  4.     v2 := Value{Name: "煎鱼", Gender: gender}
  5.     ...
  6. }

这样就可以保证两者的比较。如果我们被迫无奈，被要求一定要用结构体比较怎么办？

这时候可以使用反射方法 reflect.DeepEqual，如下：

  1. func main() {
  2.     v1 := Value{Name: "煎鱼", GoodAt: []string{"炸", "煎", "蒸"}}
  3.     v2 := Value{Name: "煎鱼", GoodAt: []string{"炸", "煎", "蒸"}}
  4.     if reflect.DeepEqual(v1, v2) {
  5.         fmt.Println("脑子进煎鱼了")
  6.         return
  7.     }
  9.     fmt.Println("脑子没进煎鱼")
  10. }

这样子就能够正确的比较，输出结果为 “脑子进煎鱼了”。

例子中所用到的反射比较方法 reflect.DeepEqual 常用于判定两个值是否深度一致，其规则如下：

  • 相同类型的值是深度相等的，不同类型的值永远不会深度相等。
  • 当数组值（array）的对应元素深度相等时，数组值是深度相等的。
  • 当结构体（struct）值如果其对应的字段（包括导出和未导出的字段）都是深度相等的，则该值是深度相等的。
  • 当函数（func）值如果都是零，则是深度相等；否则就不是深度相等。
  • 当接口（interface）值如果持有深度相等的具体值，则深度相等。
  • …

更具体的大家可到 golang.org/pkg/reflect/#DeepEqual 进行详细查看：

手撕 Go 面试官：Go 结构体是否可以比较，为什么？ - 图1reflect.DeepEqual 完整说明

该方法对 Go 语言中的各种类型都进行了兼容处理和判别，由于这不是本文的重点，因此就不进一步展开了。

总结

在本文中，我们针对 Go 语言的结构体（struct）是否能够比较进行了具体例子的展开和说明。

其本质上还是对 Go 语言基本数据类型的理解问题，算是变形到结构体中的具体进一步拓展。

不知道你有没有在 Go 结构体吃过什么亏呢，欢迎在下方评论区留言和我们一起交流和讨论。