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Go 空结构体 struct{} 的使用

源代码/数据集已上传到 Github - high-performance-go

high performance go - data structure

1 空结构体占用空间么

在 Go 语言中,我们可以使用 unsafe.Sizeof 计算出一个数据类型实例需要占用的字节数。

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package main

import (
"fmt"
"unsafe"
)

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

运行上面的例子将会输出:

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$ go run main.go
0

也就是说,空结构体 struct{} 实例不占据任何的内存空间。

2 空结构体的作用

因为空结构体不占据内存空间,因此被广泛作为各种场景下的占位符使用。一是节省资源,二是空结构体本身就具备很强的语义,即这里不需要任何值,仅作为占位符。

2.1 实现集合(Set)

Go 语言标准库没有提供 Set 的实现,通常使用 map 来代替。事实上,对于集合来说,只需要 map 的键,而不需要值。即使是将值设置为 bool 类型,也会多占据 1 个字节,那假设 map 中有一百万条数据,就会浪费 1MB 的空间。

因此呢,将 map 作为集合(Set)使用时,可以将值类型定义为空结构体,仅作为占位符使用即可。

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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"))
}

2.2 不发送数据的信道(channel)

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func worker(ch chan struct{}) {
<-ch
fmt.Println("do something")
close(ch)
}

func main() {
ch := make(chan struct{})
go worker(ch)
ch <- struct{}{}
}

有时候使用 channel 不需要发送任何的数据,只用来通知子协程(goroutine)执行任务,或只用来控制协程并发度。这种情况下,使用空结构体作为占位符就非常合适了。

2.3 仅包含方法的结构体

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type Door struct{}

func (d Door) Open() {
fmt.Println("Open the door")
}

func (d Door) Close() {
fmt.Println("Close the door")
}

在部分场景下,结构体只包含方法,不包含任何的字段。例如上面例子中的 Door,在这种情况下,Door 事实上可以用任何的数据结构替代。例如:

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type Door int
type Door bool

无论是 int 还是 bool 都会浪费额外的内存,因此呢,这种情况下,声明为空结构体是最合适的。

附 推荐与参考


edit this page last updated at 2021-09-25

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