Go 空結(jié)構(gòu)體 struct{} 的使用

struct是Go中的關(guān)鍵字，用于定義結(jié)構(gòu)類型。
例如：

type User struct {
    Name string
    Age  int
}

struct {}

struct {}是一個無元素的結(jié)構(gòu)體類型，通常在沒有信息存儲時使用。優(yōu)點是大小為0，不需要內(nèi)存來存儲struct {}類型的值。

struct {} {}

struct {} {}是一個復合字面量，它構(gòu)造了一個struct {}類型的值，該值也是空。

go中可以使用 unsafe.Sizeof 計算出一個數(shù)據(jù)類型實例需要占用的字節(jié)數(shù)。我們驗證一下：

package main

import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

func main() {
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(struct{}{})) 
}

E:\go\src\learngolang\emptyStruct>go run main.go
0

也就是說空結(jié)構(gòu)體實例不占用任何內(nèi)存空間。

空結(jié)構(gòu)體的作用

1. 實現(xiàn)集合set

Go 語言標準庫沒有提供 Set 的實現(xiàn)，通常使用 map 來代替。事實上，對于集合來說，只需要 map 的鍵，而不需要值。

聲明為聲明為map[string]struct{}，由于struct{}是空，不關(guān)心內(nèi)容，這樣map便改造為set 。

map可以通過“comma ok”機制來獲取該key是否存在,例如_, ok := map["key"],如果沒有對應(yīng)的值，ok為false?？梢酝ㄟ^定義成map[string]struct{}的形式，值不再占用內(nèi)存。其值僅有兩種狀態(tài)，有或無。如果定義的是map[string]bool，則結(jié)果有true、false或沒有三種狀態(tài)，而且即使是將值設(shè)置為 bool 類型，也會多占據(jù) 1 個字節(jié)。因此呢，將 map 作為集合(Set)使用時，可以將值類型定義為空結(jié)構(gòu)體，僅作為占位符使用即可。

type Set map[string]struct{}

func (s Set) Has(key string) bool {
    _, ok := s[key]
    return ok
}

func (s Set) Add(key string) {
    s[key] = struct{}{}
}

func (s Set) Delete(key string) {
    delete(s, key)
}

func main() {
    s := make(Set)
    s.Add("Tom")
    s.Add("Sam")
    fmt.Println(s.Has("Tom"))
    fmt.Println(s.Has("Jack"))
}

2 不發(fā)送數(shù)據(jù)的信道(channel)

基于channels發(fā)送消息有兩個重要方面：發(fā)了消息、發(fā)了什么消息。一個強調(diào)了通訊的發(fā)生，一個強調(diào)了通訊的內(nèi)容。當我們更希望強調(diào)通訊發(fā)生的時刻時，我們將它稱為消息事件。有些消息事件并不攜帶額外的信息，它僅僅是用作兩個goroutine之間的同步，這時候我們可以用struct{}空結(jié)構(gòu)體作為channels元素的類型。用來通知子協(xié)程(goroutine)執(zhí)行任務(wù)，或只用來控制協(xié)程并發(fā)度。

3 僅包含方法的結(jié)構(gòu)體

在部分場景下，結(jié)構(gòu)體只包含方法，不包含任何的字段。這時候我們就可以使用空結(jié)構(gòu)體。

type calculateInt struct{} 

func (c calculateInt) add(x,y int) int {
    return x+y
}
func (c calculateInt) sub(x,y int) int {
    return x-y
}

其實，上面的calculateInt 可以是任何類型，如type calculateInt bool，但是struct{}不占用任何空間，邏輯上也更合理，因此還是它最好。