golang判斷結(jié)構(gòu)體為空的問題

更新時間：2023年02月16日 10:41:14 作者：a...Z

這篇文章主要介紹了golang判斷結(jié)構(gòu)體為空的問題，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

golang結(jié)構(gòu)體怎么判斷是否為空

golang結(jié)構(gòu)體怎么判斷為空？就是判斷是否已經(jīng)初始化

方法如下：

可以使用if objectA== (structname{}){ // your code }，進行判斷。

示例代碼如下：

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)


type A struct{
    name string
    age int
}


func (a A) IsEmpty() bool {
    return reflect.DeepEqual(a, A{})
}


func main() {
    var a A
    if a == (A{}) {  // 括號不能去
        fmt.Println("a == A{} empty")
    }

    if a.IsEmpty() {
        fmt.Println("reflect deep is empty")
    }
}

golang 空接口空結(jié)構(gòu)體

空接口

空接口是接口類型的特殊形式?？战涌跊]有任何方法，因此任何類型都無須實現(xiàn)空接口。從實現(xiàn)的角度來看，任何值都滿足這個接口的需求。因此空接口類型可以保存任何值，也可以從空接口中取出原值。
空接口類型類似于 C# 或 Java 語言中的 Object、C語言中的 void*、C++ 中的 std::any。在泛型和模板出現(xiàn)前，空接口是一種非常靈活的數(shù)據(jù)抽象保存和使用的方法

空接口的內(nèi)部實現(xiàn)保存了對象的類型和指針。使用空接口保存一個數(shù)據(jù)的過程會比直接用數(shù)據(jù)對應(yīng)類型的變量保存稍慢。因此在開發(fā)中，應(yīng)在需要的地方使用空接口，而不是在所有地方使用空接口。

空接口類型的變量可以存儲任意類型的變量。即使是接收指針類型也用 interface{}，而不是使用 *interface{}。

永遠不要使用一個指針指向一個接口類型，因為它已經(jīng)是一個指針。

package main
?
import "fmt"
?
func main() {
?? ?// 定義一個空接口x
?? ?var x interface{}
?? ?s := "pprof.cn"
?? ?x = s
?? ?fmt.Printf("type:%T value:%v\n", x, x)
?? ?i := 100
?? ?x = i
?? ?fmt.Printf("type:%T value:%v\n", x, x)
?? ?b := true
?? ?x = b
?? ?fmt.Printf("type:%T value:%v\n", x, x)
}

空接口內(nèi)存分配

?Go 1.15 中 var i interface{} = a 會有額外堆內(nèi)存分配嗎？

var a ?int = 3
// 以下有額外內(nèi)存分配嗎？
var i interface{} = a

?Go 1.15在 runtime 部分中提到了一個有趣的改進：將小整數(shù)轉(zhuǎn)換為接口值不再需要進行內(nèi)存分配。小整數(shù)是指 0 到 255 之間的數(shù)。

空接口的應(yīng)用

1.空接口作為函數(shù)的參數(shù)

使用空接口實現(xiàn)可以接收任意類型的函數(shù)參數(shù)。

// 空接口作為函數(shù)參數(shù)
func show(a interface{}) {
? ? fmt.Printf("type:%T value:%v\n", a, a)
}
?
//函數(shù)的參數(shù)個數(shù)和每個參數(shù)的類型都不是固定的
func myfunc(args ...interface{}) {
}

2.空接口作為map，數(shù)組，切片的各種類型的值

func main() {
????// 空接口作為map值
????var studentInfo = make(map[string]interface{})
????studentInfo["name"] = "李白" ????//string
????studentInfo["age"] = 18 ???????//int
????studentInfo["height"] = 1.82 ??//float
????studentInfo["married"] = false //bool
????fmt.Println(studentInfo)
?
????var a = new([3]interface{})
????a[0] = "Hello,World"
????a[1] = 32
????for _, b := range a {
????????fmt.Printf("%v\t%[1]T\n", b)
????}
}

3.類型斷言

一個接口的值（簡稱接口值）是由一個具體類型和具體類型的值兩部分組成的。這兩部分分別稱為接口的動態(tài)類型和動態(tài)值。

func main() {
?? ?var x interface{}
?? ?x = "pprof.cn"
?? ?v, ok := x.(string)
?? ?if ok {
?? ??? ?fmt.Println(v)
?? ?} else {
?? ??? ?fmt.Println("類型斷言失敗")
?? ?}
}

4.類型判斷

func justifyType(any interface{}) {
?? ?switch v := any.(type) {
?? ?case string:
?? ??? ?fmt.Printf("any is a string，value is: %v\n", v)
?? ?case int:
?? ??? ?fmt.Printf("any is a int is: %v\n", v)
?? ?case bool:
?? ??? ?fmt.Printf("any is a bool is: %v\n", v)
?? ?case float32, float64:
?? ??? ?fmt.Printf("any is a float is: %v\n", v)
?? ?default:
?? ??? ?fmt.Printf("unsupport type:%T is: %v\n", v, v)
?? ?}
}
?
func main() {
?? ?var x interface{}
?? ?x = "pprof.cn"
?? ?justifyType(x)
?? ?x = 0.1
?? ?justifyType(x)
}

因為空接口可以存儲任意類型值的特點，所以空接口在Go語言中的使用十分廣泛。

空結(jié)構(gòu)體

我們說不包含任何字段的結(jié)構(gòu)體叫做空結(jié)構(gòu)體，可以通過如下的方式定義空結(jié)構(gòu)體：

type empty struct{}

特點

地址相同

我們分別定義兩個非空結(jié)構(gòu)體和空結(jié)構(gòu)體變量，然后取地址打印，發(fā)現(xiàn)空結(jié)構(gòu)體變量的地址是相同的：

// 定義一個非空結(jié)構(gòu)體
type User struct {
?? ?name string
}
?
func main() {
?? ?// 兩個非空結(jié)構(gòu)體的變量地址不同
?? ?var user1 User
?? ?var user2 User
?? ?fmt.Printf("%p \n", &user1) // 0xc000318670
?? ?fmt.Printf("%p \n", &user2) // 0xc000318680
?
?? ?// 定義兩個空結(jié)構(gòu)體，地址相同
?? ?var first struct{}
?? ?var second struct{}
?? ?fmt.Printf("%p \n", &first) ?// 0x1ca15f0
?? ?fmt.Printf("%p \n", &second) // 0x1ca15f0
}

我們知道 Go 語言中的變量傳遞都是值傳遞，對于傳參前后的變量地址應(yīng)該不同，我們通過傳參的方式再來試一下：

// 非空結(jié)構(gòu)體
type NonEmptyUser struct {
?? ?name string
}
?
// 空結(jié)構(gòu)體
type EmptyUser struct{}
?
// 打印非空結(jié)構(gòu)體參數(shù)地址
func testNonEmptyUser(user NonEmptyUser) {
?? ?fmt.Printf("%p \n", &user)
}
?
// 打印空結(jié)構(gòu)體參數(shù)地址
func testEmptyUser(user EmptyUser) {
?? ?fmt.Printf("%p \n", &user)
}
?
func main() {
?? ?// 兩個非空結(jié)構(gòu)體的變量地址不同
?? ?var user1 NonEmptyUser
?? ?fmt.Printf("%p \n", &user1) // 0xc0001986c0
?? ?testNonEmptyUser(user1) ? ? // 0xc0001986d0
?
?? ?// 兩個空結(jié)構(gòu)體變量的地址相同
?? ?var user2 EmptyUser
?? ?fmt.Printf("%p \n", &user2) // 0x1ca25f0
?? ?testEmptyUser(user2) ? ? ? ?// 0x1ca25f0
}

發(fā)現(xiàn)對于非空結(jié)構(gòu)體，傳參前后的地址是不同的，但是對于空結(jié)構(gòu)體變量，前后地址是一致的。

內(nèi)存占用大小為0

在Go中，我們可以使用 unsafe.Sizeof 來計算一個變量占用的字節(jié)數(shù)，那么就舉幾個例子來看下：

type EmptyUser struct{}
?
func main() {
?? ?var i int
?? ?var s string
?? ?var m []string
?? ?var u EmptyUser
??
?? ?fmt.Println(unsafe.Sizeof(i)) // 8
?? ?fmt.Println(unsafe.Sizeof(s)) // 16
?? ?fmt.Println(unsafe.Sizeof(m)) // 24
?? ?fmt.Println(unsafe.Sizeof(u)) // 0
}

可以看到空結(jié)構(gòu)體占用的內(nèi)存空間大小為0，同時對于空結(jié)構(gòu)體的組合，占用空間大小也為0：

// 空結(jié)構(gòu)體的組合
type EmptyUser struct {
?? ?name struct{}
?? ?age ?struct{}
}
?
func main() {
?? ?var u EmptyUser
?? ?fmt.Println(unsafe.Sizeof(u)) // 0
}

原理探究

為什么空結(jié)構(gòu)體的地址都相同，而且大小都為0呢，我們一起來看下源碼（go/src/runtime/malloc.go）：

// base address for all 0-byte allocations
var zerobase uintptr
?
// 創(chuàng)建新的對象時，調(diào)用 mallocgc 分配內(nèi)存
func newobject(typ *_type) unsafe.Pointer {
?? ?return mallocgc(typ.size, typ, true)
}
?
func mallocgc(size uintptr, typ *_type, needzero bool) unsafe.Pointer {
?? ?if gcphase == _GCmarktermination {
?? ??? ?throw("mallocgc called with gcphase == _GCmarktermination")
?? ?}
?
?? ?if size == 0 {
?? ??? ?return unsafe.Pointer(&zerobase)
?? ?}
?? ?......
}

通過源碼可以看出，創(chuàng)建新的對象時，需要調(diào)用 malloc.newobject() 進行內(nèi)存分配，進一步調(diào)用 mallocgc 方法，在該方法中，如果判斷類型的size==0 ，固定返回zerobase的地址。

zerobase是一個uintptr 全局變量，占用 8 個字節(jié)。因此我們可以確定的是，在Go語言中，所有針對 size==0 的內(nèi)存分配，用的都是同一個地址 &zerobase，所以我們在一開始看到的所有空結(jié)構(gòu)體地址都相同。

使用場景

空結(jié)構(gòu)體不包含任何數(shù)據(jù)，那么其應(yīng)用場景也應(yīng)該不在乎值內(nèi)容，只當做一個占位符。在這種場景下，由于其不占用內(nèi)存空間，使用空結(jié)構(gòu)體既可以做到節(jié)省空間，又可以提供語義支持。

集合(Set)

使用過 Java 的同學(xué)應(yīng)該都用過 Set 類型，Set 是保存不重復(fù)元素的集合，但是 Go 語言沒有提供原生的 Set 類型。

但是我們知道 Map 結(jié)構(gòu)存儲的是 key-value 類型，key 不允許重復(fù)，因此可以利用 Map 來實現(xiàn) Set，key存儲需要的數(shù)據(jù)，value 給個固定值就可以了。

那么 value 給什么值好呢？這時候我們的空結(jié)構(gòu)體就可以出場了，不占用空間，還可以完成占位操作，堪稱完美，下面我們看怎么實現(xiàn)吧。

比如使用 map 表示集合時，只關(guān)注 key，value 可以使用 struct{} 作為占位符。如果使用其他類型作為占位符，例如 int，bool，不僅浪費了內(nèi)存，而且容易引起歧義。

// 定義了一個保存 string 類型的 Set集合
type Set map[string]struct{}
?
// 添加一個元素
func (s Set) Add(key string) {
?? ?s[key] = struct{}{} //第2個{}表示賦值
}
?
// 移除一個元素
func (s Set) Remove(key string) {
?? ?delete(s, key)
}
?
// 是否包含一個元素
func (s Set) Contains(key string) bool {
?? ?_, ok := s[key]
?? ?return ok
}
?
// 初始化
func NewSet() Set {
?? ?s := make(Set)
?? ?return s
}
?
// 測試使用
func main() {
?? ?set := NewSet()
?? ?set.Add("hello")
?? ?set.Add("world")
?? ?fmt.Println(set.Contains("hello"))
?
?? ?set.Remove("hello")
?? ?fmt.Println(set.Contains("hello"))
}
?
func min(a int, b uint) {
?? ?var min = 0
?? ?if a < 0 {
?? ??? ?min = a
?? ?} else {
?? ??? ?min = copy(make([]struct{}, a), make([]struct{}, b))
?? ?}
?? ?fmt.Printf("The min of %d and %d is %d\n", a, b, min)
}

channel中信號傳輸

空結(jié)構(gòu)體與 channel 可謂是一個經(jīng)典組合，有時候我們只是需要一個信號來控制程序的運行邏輯，并不在意其內(nèi)容如何。

在下面的例子中，我們定義了兩個 channel 用于接收兩個任務(wù)完成的信號，當接收到任務(wù)完成的信號時，就會觸發(fā)相應(yīng)的動作。

func doTask1(ch chan struct{}) {
?? ?time.Sleep(time.Second)
?? ?fmt.Println("do task1")
?? ?ch <- struct{}{}
}
?
func doTask2(ch chan struct{}) {
?? ?time.Sleep(time.Second * 2)
?? ?fmt.Println("do task2")
?? ?ch <- struct{}{}
}
?
func main() {
?? ?ch1 := make(chan struct{})
?? ?ch2 := make(chan struct{})
?? ?go doTask1(ch1)
?? ?go doTask2(ch2)
?
?? ?for {
?? ??? ?select {
?? ??? ?case <-ch1:
?? ??? ??? ?fmt.Println("task1 done")
?? ??? ?case <-ch2:
?? ??? ??? ?fmt.Println("task2 done")
?? ??? ?case <-time.After(time.Second * 5):
?? ??? ??? ?fmt.Println("after 5 seconds")
?? ??? ??? ?return
?? ??? ?}
?? ?}
}

本篇文章，我們學(xué)習(xí)了如下內(nèi)容：

空結(jié)構(gòu)體是一種特殊的結(jié)構(gòu)體，不包含任何元素
空結(jié)構(gòu)體的大小都為0
空結(jié)構(gòu)體的地址都相同
由于空結(jié)構(gòu)體不占用空間，從節(jié)省內(nèi)存的角度出發(fā)，適用于實現(xiàn)Set結(jié)構(gòu)、在 channel 中傳輸信號等