Go 面试系列:如何比较GO中的结构体?

结构体是什么

在 Go 语言中有个基本类型,开发者们称之为结构体(struct)。是 Go 语言中非常常用的,基本定义:

type struct_variable_type struct {
    
    
    member definition
    member definition
    ...
    member definition
}

简单示例:

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    
    
    Name1 string
    Name2 string
}

func main() {
    
    
    v := Vertex{
    
    "脑子进了", "Viper"}
    v.Name2 = "蒸鱼"
    fmt.Println(v.Name2)
}

输出结果:

蒸鱼

这部分属于基础知识,因此不再过多解释。如果看不懂,建议重学 Go 语言语法基础。

比较两下

例子一

接下来正式开始研讨 Go 结构体比较的问题,第一个例子如下:

type Value struct {
    
    
    Name   string
    Gender string
}

func main() {
    
    
    v1 := Value{
    
    Name: "Viper", Gender: "男"}
    v2 := Value{
    
    Name: "Viper", Gender: "男"}
    if v1 == v2 {
    
    
        fmt.Println("脑子进Viper了")
        return
    }

    fmt.Println("脑子没进Viper")
}

我们声明了两个变量,分别是 v1 和 v2。其都是 Value 结构体的实例化,是同一个结构体的两个实例。

他们的比较结果是什么呢,是输出 ”脑子进Viper了“,还是 ”脑子没进Viper“?

输出结果:

脑子进Viper了

最终输出结果是 ”脑子进Viper了“,初步的结论是可以结构体间比较的。皆大欢喜,那这篇文章是不是就要结束了?

当然不是…很多人都会踩到这个 Go 语言的坑,真实情况是结构体是可比较,也不可比较的,不要误入歧途了,这是一个非常 “有趣” 的现象。

例子二

接下来继续改造上面的例子,我们在原本的结构体中增加了指针类型的引用。

第二个例子如下:

type Value struct {
    
    
    Name   string
    Gender *string
}

func main() {
    
    
    v1 := Value{
    
    Name: "Viper", Gender: new(string)}
    v2 := Value{
    
    Name: "Viper", Gender: new(string)}
    if v1 == v2 {
    
    
        fmt.Println("脑子进Viper了")
        return
    }

    fmt.Println("脑子没进Viper")
}

这段程序输出结果是什么呢,我们猜测一下,变量依然是同一结构体的两个实例,值的赋值方式和内容都是一样的,是否应当输出 “脑子进Viper了”?

答案是:脑子没进Viper。

例子三

我们继续不信邪,试试另外的基本类型,看看结果是不是还是相等的。

第三个例子如下:

type Value struct {
    
    
    Name   string
    GoodAt []string
}

func main() {
    
    
    v1 := Value{
    
    Name: "Viper", GoodAt: []string{
    
    "炸", "煎", "蒸"}}
    v2 := Value{
    
    Name: "Viper", GoodAt: []string{
    
    "炸", "煎", "蒸"}}
    if v1 == v2 {
    
    
        fmt.Println("脑子进Viper了")
        return
    }

    fmt.Println("脑子没进Viper")
}

这段程序输出结果是什么呢?

答案是:

# command-line-arguments
./main.go:15:8: invalid operation: v1 == v2 (struct containing []string cannot be compared)

程序运行就直接报错,IDE 也提示错误,一只Viper都没能输出出来。

例子四

那不同结构体,相同的值内容呢,能否进行比较?

第四个例子:

type Value1 struct {
    
    
    Name string
}

type Value2 struct {
    
    
    Name string
}

func main() {
    
    
    v1 := Value1{
    
    Name: "Viper"}
    v2 := Value2{
    
    Name: "Viper"}
    if v1 == v2 {
    
    
        fmt.Println("脑子进Viper了")
        return
    }

    fmt.Println("脑子没进Viper")
}

显然,会直接报错:

# command-line-arguments
./main.go:18:8: invalid operation: v1 == v2 (mismatched types Value1 and Value2)

那是不是就完全没法比较了呢?并不,我们可以借助强制转换来实现:

 if v1 == Value1(v2) {
    
    
  fmt.Println("脑子进Viper了")
  return
 }

这样程序就会正常运行,且输出 “脑子进Viper了”。当然,若是不可比较类型,依然是不行的。

为什么

为什么 Go 结构体有的比较就是正常,有的就不行,甚至还直接报错了。难道是有什么 “潜规则” 吗?

在 Go 语言中,Go 结构体有时候并不能直接比较,当其基本类型包含:slice、map、function 时,是不能比较的。若强行比较,就会导致出现例子中的直接报错的情况。

而指针引用,其虽然都是 new(string),从表象来看是一个东西,但其具体返回的地址是不一样的。

因此若要比较,则需改为:

func main() {
    
    
    gender := new(string)
    v1 := Value{
    
    Name: "Viper", Gender: gender}
    v2 := Value{
    
    Name: "Viper", Gender: gender}
    ...
}

这样就可以保证两者的比较。如果我们被迫无奈,被要求一定要用结构体比较怎么办?

这时候可以使用反射方法 reflect.DeepEqual,如下:

func main() {
    
    
    v1 := Value{
    
    Name: "Viper", GoodAt: []string{
    
    "炸", "煎", "蒸"}}
    v2 := Value{
    
    Name: "Viper", GoodAt: []string{
    
    "炸", "煎", "蒸"}}
    if reflect.DeepEqual(v1, v2) {
    
    
        fmt.Println("脑子进Viper了")
        return
    }

    fmt.Println("脑子没进Viper")
}

这样子就能够正确的比较,输出结果为 “脑子进Viper了”。

例子中所用到的反射比较方法 reflect.DeepEqual 常用于判定两个值是否深度一致,其规则如下:

  • 相同类型的值是深度相等的,不同类型的值永远不会深度相等。
  • 当数组值(array)的对应元素深度相等时,数组值是深度相等的。
  • 当结构体(struct)值如果其对应的字段(包括导出和未导出的字段)都是深度相等的,则该值是深度相等的。
  • 当函数(func)值如果都是零,则是深度相等;否则就不是深度相等。
  • 当接口(interface)值如果持有深度相等的具体值,则深度相等。

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