Go语言实例化结构体——为结构体分配内存并初始化

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结构体的定义只是一种内存布局的描述,只有当结构体实例化时,才会真正地分配内存。因此必须在定义结构体并实例化后才能使用结构体的字段。

实例化就是根据结构体定义的格式创建一份与格式一致的内存区域,结构体实例与实例间的内存是完全独立的。

Go 语言可以通过多种方式实例化结构体,根据实际需要可以选用不同的写法。

基本的实例化形式

结构体本身是一种类型,可以像整型、字符串等类型一样,以 var 的方式声明结构体即可完成实例化。

基本实例化格式如下:

var ins T

其中,T 为结构体类型,ins 为结构体的实例。

用结构体表示的点结构(Point)的实例化过程请参见下面的代码:
type Point struct {
    X int
    Y int
}

var p Point
p.X = 10
p.Y = 20
在例子中,使用.来访问结构体的成员变量,如 p.X 和 p.Y 等。结构体成员变量的赋值方法与普通变量一致。

创建指针类型的结构体

Go 语言中,还可以使用 new 关键字对类型(包括结构体、整型、浮点数、字符串等)进行实例化,结构体在实例化后会形成指针类型的结构体。

使用 new 的格式如下:

ins := new(T)

其中:
  • T 为类型,可以是结构体、整型、字符串等。
  • ins:T 类型被实例化后保存到 ins 变量中,ins 的类型为 *T,属于指针。

Go 语言让我们可以像访问普通结构体一样使用.访问结构体指针的成员。

下面的例子定义了一个玩家(Player)的结构,玩家拥有名字、生命值和魔法值,实例化玩家(Player)结构体后,可对成员进行赋值,代码如下:
type Player struct{
    Name string
    HealthPoint int
    MagicPoint int
}

tank := new(Player)
tank.Name = "Canon"
tank.HealthPoint = 300
经过 new 实例化的结构体实例在成员赋值上与基本实例化的写法一致。

Go语言和C/C++

在 C/C++ 语言中,使用 new 实例化类型后,访问其成员变量时必须使用->操作符。

在 Go 语言中,访问结构体指针的成员变量时可以继续使用.。这是因为 Go 语言为了方便开发者访问结构体指针的成员变量,使用了语法糖(Syntactic sugar)技术,将 ins.Name 形式转换为 (*ins).Name。

取结构体的地址实例化

在 Go 语言中,对结构体进行&取地址操作时,视为对该类型进行一次 new 的实例化操作。取地址格式如下:

ins := &T{}

其中:
  • T 表示结构体类型。
  • ins 为结构体的实例,类型为 *T,是指针类型。

下面使用结构体定义一个命令行指令(Command),指令中包含名称、变量关联和注释等。对 Command 进行指针地址的实例化,并完成赋值过程,代码如下:
type Command struct {
    Name    string    // 指令名称
    Var     *int    // 指令绑定的变量
    Comment string    // 指令的注释
}

var version int = 1

cmd := &Command{}
cmd.Name = "version"
cmd.Var = &version
cmd.Comment = "show version"
代码说明如下:
  • 第 1 行,定义 Command 结构体,表示命令行指令
  • 第 3 行,命令绑定的变量,使用整型指针绑定一个指针。指令的值可以与绑定的值随时保持同步。
  • 第 7 行,命令绑定的目标整型变量:版本号。
  • 第 9 行,对结构体取地址实例化。
  • 第 10~12 行,初始化成员字段。

取地址实例化是最广泛的一种结构体实例化方式。可以使用函数封装上面的初始化过程,代码如下:
func newCommand(name string, varref *int, comment string) *Command {
    return &Command{
        Name:    name,
        Var:     varref,
        Comment: comment,
    }
}

cmd = newCommand(
    "version",
    &version,
    "show version",
)