Go语言type关键字(类型别名)

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注意:本节内容涉及 Go 语言新版本的功能。内容上会涉及后续章节讲解的类型定义及结构体嵌入等特性。另外,本节内容适用于对 Go 语言很熟悉且正在关注工程升级、代码重构等问题的读者阅读。

类型别名是 Go 1.9 版本添加的新功能。主要用于代码升级、迁移中类型的兼容性问题。在 C/C++ 语言中,代码重构升级可以使用宏快速定义新的一段代码。Go 语言中没有选择加入宏,而是将解决重构中最麻烦的类型名变更问题。

在 Go 1.9 版本之前的内建类型定义的代码是这样写的:
type byte uint8
type rune int32
而在 Go 1.9 版本之后变为:
type byte = uint8
type rune = int32
这个修改就是配合类型别名而进行的修改。

区分类型别名与类型定义

类型别名的写法为:

type TypeAlias = Type

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。

类型别名与类型定义表面上看只有一个等号的差异,那么它们之间实际的区别有哪些呢?下面通过一段代码来理解。
package main

import (
    "fmt"
)

// 将NewInt定义为int类型
type NewInt int

// 将int取一个别名叫IntAlias
type IntAlias = int

func main() {

    // 将a声明为NewInt类型
    var a NewInt
    // 查看a的类型名
    fmt.Printf("a type: %Tn", a)

    // 将a2声明为IntAlias类型
    var a2 IntAlias
    // 查看a2的类型名
    fmt.Printf("a2 type: %Tn", a2)
}
代码运行结果:
a type: main.NewInt
a2 type: int

代码说明如下:
  • 第 8 行,将 NewInt 定义为 int 类型,这是常见定义类型的方法,通过 type 关键字的定义,NewInt 会形成一种新的类型。NewInt 本身依然具备int的特性。
  • 第 11 行,将 IntAlias 设置为 int 的一个别名,使用 IntAlias 与 int 等效。
  • 第 16 行,将 a 声明为 NewInt 类型,此时若打印,则 a 的值为 0。
  • 第 18 行,使用%T格式化参数,显示 a 变量本身的类型。
  • 第 21 行,将 a2 声明为 IntAlias 类型,此时打印 a2 的值为 0。
  • 第 23 行,显示 a2 变量的类型。

结果显示a的类型是 main.NewInt,表示 main 包下定义的 NewInt 类型。a2 类型是 int。IntAlias 类型只会在代码中存在,编译完成时,不会有 IntAlias 类型。

非本地类型不能定义方法

能够随意地为各种类型起名字,是否意味着可以在自己包里为这些类型任意添加方法?参见下面的代码演示:
package main

import (
    "time"
)

// 定义time.Duration的别名为MyDuration
type MyDuration = time.Duration

// 为MyDuration添加一个函数
func (m MyDuration) EasySet(a string) {

}

func main() {

}
代码说明如下:
  • 第 8 行,使用类型别名为 time.Duration 设定一个别名叫 MyDuration。
  • 第 11 行,为这个别名添加一个方法。

编译上面代码报错,信息如下:

cannot define new methods on non-local type time.Duration


编译器提示:不能在一个非本地的类型 time.Duration 上定义新方法。非本地方法指的就是使用 time.Duration 的代码所在的包,也就是 main 包。因为 time.Duration 是在 time 包中定义的,在 main 包中使用。time.Duration 包与 main 包不在同一个包中,因此不能为不在一个包中的类型定义方法。

解决这个问题有下面两种方法:
  • 将第 8 行修改为 type MyDuration time.Duration,也就是将 MyDuration 从别名改为类型。
  • 将 MyDuration 的别名定义放在 time 包中。

在结构体成员嵌入时使用别名

当类型别名作为结构体嵌入的成员时会发生什么情况?请参考下面的代码。
package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

// 定义商标结构
type Brand struct {
}

// 为商标结构添加Show()方法
func (t Brand) Show() {
}

// 为Brand定义一个别名FakeBrand
type FakeBrand = Brand

// 定义车辆结构
type Vehicle struct {

    // 嵌入两个结构
    FakeBrand
    Brand
}

func main() {

// 声明变量a为车辆类型
    var a Vehicle
   
    // 指定调用FakeBrand的Show
    a.FakeBrand.Show()

    // 取a的类型反射对象
    ta := reflect.TypeOf(a)

    // 遍历a的所有成员
    for i := 0; i < ta.NumField(); i++ {

        // a的成员信息
        f := ta.Field(i)

        // 打印成员的字段名和类型
        fmt.Printf("FieldName: %v, FieldType: %vn", f.Name, f.Type.
            Name())
    }
}
代码输出如下:
FieldName: FakeBrand, FieldType: Brand
FieldName: Brand, FieldType: Brand

代码说明如下:
  • 第 9 行,定义商标结构。
  • 第 13 行,为商标结构添加 Show() 方法。
  • 第 17 行,为 Brand 定义一个别名 FakeBrand。
  • 第 20~25 行,定义车辆结构 Vehicle,嵌入 FakeBrand 和 Brand 结构。
  • 第 30 行,将 Vechicle 实例化为 a。
  • 第 33 行,显式调用 Vehicle 中 FakeBrand 的 Show() 方法。
  • 第 36 行,使用反射取变量 a 的反射类型对象,以查看其成员类型。
  • 第 39~42 行,遍历 a 的结构体成员。
  • 第 45 行,打印 Vehicle 类型所有成员的信息。

这个例子中,FakeBrand 是 Brand 的一个别名。在 Vehicle 中嵌入 FakeBrand 和 Brand 并不意味着嵌入两个 Brand。FakeBrand 的类型会以名字的方式保留在 Vehicle 的成员中。

如果尝试将第 33 行改为:

a.Show()

编译器将发生报错:

ambiguous selector a.Show

在调用 Show() 方法时,因为两个类型都有 Show() 方法,会发生歧义,证明 FakeBrand 的本质确实是 Brand 类型。
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