golang中的類型系統

序：

在Java語言中，存在兩套完全獨立的類型系統：一套是值類型系統，主要是基本類型，如byte int boolean char double等，這些類型基于值語義；一套是以object類型為根的對象類型系統，這些類型可以定義成員變量和成員方法，可以有虛函數，基于引用語義，只允許在堆上創建(通過使用關鍵字new)。Java語言中的Any類型就是整個對象系統的根——java.lang.Object類型，只有對象類型系統中的實例才可以被Any類型引用。值類型想要被Any類型引用，需要裝箱(boxing)過程，比如int類型需要裝箱成為Integer類型。另外，只有對象類型系統中的類型才可以實現接口，具體方法是讓該類型從要實現的接口繼承。

相比之下，Go語言中的大多數類型都是值語義，并且都可以包含對應的操作方法。在需要的時候，你可以給任何類型(包括內置類型)"增加"新方法。而在實現某個接口時，無需從該接口集成(事實上，GO語言根本就不支持面向對象思想中的繼承語法)，只需要實現該接口要求的所有方法即可。任何類型都可以被Any類型引用。Any類型就是空接口，即interface()。

為類型添加方法：

在GO語言中，你可以給任意類型(包括內置類型，但不包括指針類型)添加相應的方法，例如：

type Integer int

func (a Integer) Less (b Integer) bool {

    return a < b

}

在這個例子中，我們定義了一個新類型Integer，它和int沒有本質不同，只是它為內置的int類型增加了個新方法Less()。

這樣實現了Integer后，就可以讓整型像一個普通類一樣使用：

func main() {

    var a Integer = 1

    if a.Less(2) {

        fmt.Println(a, "Less 2")

    }

}

值語義和引用語義：

值語義和引用語義的差別在于賦值，比如下面的例子：

b = a

b.Modify()

如果b的修改不會影響a的值，那么此類型屬于值類型。如果會影響a的值，那么此類型是引用類型。

GO語言中大多數類型都基于值語義，包括：

基本類型，如byte int bool float32 float64 和 string 等

復合類型，如數組(array) 結構體(struct) 和指針(pointer) 等

GO語言中類型的值語義表現的非常徹底。之所以這么說，是因為數組。

GO語言中的數組和基本類型沒有區別，是很純粹的值類型，例如：

var a = [3]int{1,2,3}

var b = a

b[1]++

fmt.Println(a, b)

該程序的運行結果如下：

[1 2 3] [1 3 3]

這表明b=a賦值語句是數組內容的完整復制。要想表達引用，需要用指針：

var a = [3]int{1, 2, 3}

var b = &a

b[1]++

fmt.Println(a, *b)

該程序的運行結果如下：

[1 3 3] [1 3 3]

這表明b=&a賦值語句是數組內容的引用。變量b的類型不是[3]int,而是*[3]int類型。

GO語言中4個類型比較特別，看起來像引用類型，如下所示。

數組切片：指向數組(array)的一個區間。

map:極其常見的數據結構，提供鍵值查詢能力。

channel:執行體(goroutine)間的通信設施。

接口(interface):對一組滿足某個契約的類型的抽象。

但是這并不影響我們將GO語言類型看做值語義。下面我們來看看這4個類型。

數組切片本質上是一個區間，你可以大致將[]T表示為：

type slice struct {

    first *T

    len int

    cap int

}

因為數組切片是指向數組的指針，所以可以改變所指向的數組元素并不奇怪。數組切片類型本身的賦值仍然是值語義。

結構體：

GO語言的結構體(struct)和其他語言的類(class)有同等的地位，但Go語言放棄了包括集成在內的大量面向對象特性，只保留了組合(composition)這個最基礎的特性。

上面我們說到，所有的Go語言類型(指針類型除外)都可以有自己的方法。在這個背景下，Go語言的結構體只是很普通的復合類型，平淡無奇。例如，我們要定義一個矩形類型：

type Rect struct {

    x, y float64

    width, height float64

}

然后我們定義成員方法Area()來計算矩形的面積：

func (r *Rect) Area() float64 {

    return r.width * r.height

}