问题

  1. Go 中 byte 和 rune 的别名是什么？
  2. Go 语言中的组合类型有哪些？
  3. 什么是类型定义？如何与类型别名区分？
  4. Go 语言从哪个版本开始支持泛型？
  5. 如何理解 Go 中的底层类型？
  6. 什么是零值？举例说明。
  7. 接口类型的动态值和动态类型是什么？
  8. 如何判断一个类型是否实现了某个接口？
  9. Go 中哪些类型是不可比较的？
  10. 通道类型有哪些方向？

参考Go类型系统概述 -Go语言101

1. 基本类型（Basic Types）

  • 定义：Go 语言中预定义的基础类型。
  • 示例：
    • 字符串类型：string
    • 布尔类型：bool
    • 数值类型：包括多种整数类型（如 int8、uint8）、浮点类型（如 float32、float64）、复数类型（如 complex64、complex128）。
  • 注意：byte 是 uint8 的别名，rune 是 int32 的别名。

2. 组合类型（Composite Types）

  • 定义：通过组合其他类型构成的新类型。
  • 示例：
    • 指针类型：类似 C 语言的指针。
    • 结构体类型：类似 C 语言中的结构体。
    • 函数类型：在 Go 中，函数是一等公民。
    • 容器类型：
      • 数组：固定长度。
      • 切片：动态长度。
      • 映射（map）：键值对集合。
    • 通道类型：用于协程间通信。
    • 接口类型：支持多态和反射。

3. 类型定义（Type Definition）

  • 定义：创建新的类型标识符，使其与源类型不同。
  • 示例：
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    type MyInt int
type Book struct { title string; pages int }
  • 注意：定义的类型与源类型不同，但它们的底层类型相同，可进行显式转换。
  • 一个新定义的类型和它的源类型为两个不同的类型。
  • 在两个不同的类型定义中所定义的两个类型肯定是两个不同的类型。
  • 一个新定义的类型和它的源类型的底层类型）一致并且它们的值可以相互显式转换。
  • 类型定义可以出现在函数体内。

4. 类型别名（Type Alias）

  • 定义：为现有类型创建新的标识符，使其表示同一类型。
  • 示例：
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    type Name = string
type Table = map[string]int
  • 注意：别名与原类型共享底层类型。

5. 泛型类型（Generic Types）

  • 定义：从 Go 1.18 开始支持，通过类型参数实现类型的泛化。
  • 概念：类型约束、类型参数。
  • 实例化：泛型类型必须被实例化为具名类型才能使用。

6. 具名类型与无名类型（Named vs Unnamed Types）

  • 具名类型：有标识符表示的类型（预声明类型、定义类型）。
  • 无名类型：没有标识符的类型，通常是组合类型。

7. 底层类型（Underlying Type）

  • 定义：每个类型都有一个底层类型。
  • 示例：
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    type MyInt int  // MyInt 的底层类型是 int

如何溯源一个声明的类型的底层类型？规则很简单，在溯源过程中，当遇到一个内置类型或者无名类型时，溯源结束。 以上面这几个声明的类型为例，下面是它们的底层类型的溯源过程：

MyInt → int Age → MyInt → int IntSlice → []int MyIntSlice → []MyInt → []int AgeSlice → []Age → []MyInt → []int Ages → AgeSlice → []Age → []MyInt → []int

在Go中，

  • 底层类型为内置类型bool的类型称为布尔类型；
  • 底层类型为任一内置整数类型的类型称为整数类型；
  • 底层类型为内置类型float32或者float64的类型称为浮点数类型；
  • 底层类型为内置类型complex64或complex128的类型称为复数类型；
  • 整数类型、浮点数类型和复数类型统称为数字值类型；
  • 底层类型为内置类型string的类型称为字符串类型。

8. 值（Value）

  • 定义：类型的实例称为值，每个类型有一个零值。
  • 零值示例：nil 是切片、映射、函数、通道、指针、接口的零值。

9. 值部（Value Part）

  • 定义：每个值在内存中的存储部分，包含直接和间接部分。 非官方定义 值部这个术语并没有在Go白皮书中定义。它仅使用在《Go语言101》这本书中，用来简化一些解释并帮助Go程序员更好地理解Go类型和值。

10. 值尺寸（Value Size）

  • 定义：值在内存中占据的字节数。
  • 工具：unsafe.Sizeof 可用于获取值的尺寸。

11. 指针类型的基类型（Base Type of Pointer Types）

  • 定义：指针类型的基类型是其指向的类型。
  • 示例：*int 的基类型是 int。

12. 结构体类型的字段（Field）

  • 定义：结构体由多个字段组成。
  • 示例：
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    struct {
  author string
  title  string
  pages  int
}

13. 函数类型的签名（Signature）

  • 定义：由函数的参数和返回类型列表组成。

14. 接口类型的动态类型和动态值

  • 定义：接口值包裹的非接口值为动态值，其类型为动态类型。

接口类型的动态类型和动态值

  • 接口值：在 Go 中，接口类型的值被称为接口值。接口值是可以包裹一个非接口值的。

  • 动态值与动态类型：

    • 动态值：包裹在接口值中的非接口值被称为动态值。
    • 动态类型：动态值的类型被称为动态类型。

  • 零值接口值：如果一个接口值没有包裹任何非接口值，则它是一个零值接口值。在这种情况下，零值接口值的动态值和动态类型均不存在。

  • 实现接口：

    • 一个接口类型可以定义若干个方法，这些方法形成了该接口的方法集。
    • 若一个类型的方法集是某接口类型的方法集的超集，则该类型被认为实现了该接口类型。这意味着，这个类型的实例可以赋值给该接口类型的变量。

  • 举例说明：

    • 例如，假设有一个接口 Shape，它定义了一个方法 Area。
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    type Shape interface {
    Area() float64
}
    • 如果有一个类型 Circle，它定义了 Area 方法：
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    type Circle struct {
    Radius float64
}

func (c Circle) Area() float64 {
    return 3.14 * c.Radius * c.Radius
}
    • 那么，Circle 类型实现了 Shape 接口，因为 Circle 的方法集包含了 Shape 的所有方法。

通过理解这些概念，可以更好地掌握 Go 语言中的接口机制及其在多态性和代码复用中的作用。接口类型的动态类型和动态值是 Go 语言实现多态的重要方式。

15. 容器类型（Container Types）

  • 定义与示例：
    • 数组、切片、映射是正式的容器类型。
    • 通道、字符串有时也视作容器类型。

16. 映射类型的键值类型（Key Type of Map Types）

  • 定义：映射中的键必须是可比较类型。

17. 通道类型的方向（Channel Direction）

  • 定义：通道可以是双向、只读或只写。
  • 示例：
    • 双向：chan T
    • 只写：chan<- T
    • 只读：<-chan T

18. 可比较和不可比较类型

  • 可比较类型：可以用 == 和 != 比较。
  • 不可比较类型：切片、映射、函数类型等。

19. 面向对象编程支持

  • 支持：Go 支持方法、实现和类型内嵌的面向对象编程元素。

20. 泛型支持

  • 历史：Go 1.18 开始支持自定义泛型。

这些概念构成了 Go 类型系统的重要部分，理解这些概念有助于掌握 Go 语言编程。

问题与答案

  1. Go 中 byte 和 rune 的别名是什么？

    • byte 是 uint8 的别名，rune 是 int32 的别名。

  2. Go 语言中的组合类型有哪些？

    • 组合类型包括指针类型、结构体类型、函数类型、数组、切片、映射（map）、通道类型和接口类型。

  3. 什么是类型定义？如何与类型别名区分？

    • 类型定义：创建新的类型标识符，使其与源类型不同。例如，type MyInt int。
    • 类型别名：为现有类型创建新的标识符，表示同一类型。例如，type Name = string。

  4. Go 语言从哪个版本开始支持泛型？

    • 从 Go 1.18 版本开始支持泛型。

  5. 如何理解 Go 中的底层类型？

    • 每个类型都有一个底层类型。底层类型是指在溯源过程中遇到的内置类型或无名类型。例如，type MyInt int 的底层类型是 int。

  6. 什么是零值？举例说明。

    • 零值是类型的默认值，例如，nil 是切片、映射、函数、通道、指针、接口的零值。

  7. 接口类型的动态值和动态类型是什么？

    • 动态值：包裹在接口值中的非接口值。
    • 动态类型：动态值的类型。

  8. 如何判断一个类型是否实现了某个接口？

    • 如果一个类型的方法集是某接口类型的方法集的超集，则该类型实现了该接口。例如，Circle 类型有 Area 方法，则实现了 Shape 接口。

  9. Go 中哪些类型是不可比较的？

    • 切片、映射、函数类型是不可比较类型，不能用 == 和 != 操作符比较。

  10. 通道类型有哪些方向？

    • 通道类型可以是双向（chan T）、只写（chan<- T）、只读（<-chan T）。