こんにちは。
今日は「構造体」についてです。
構造体とは
構造体は、任意の定義ずみの型を0個以上まとめることが可能な型です。
例えば、既存の型では収められる量が不足する際に扱います。
int64では、最大約923京(9,223,372,036,854,775,807) の京の桁(10^16)まで表せますが、1那由多(10^60)は、表すことができません。
int64をいくつか組み合わせ、このint64は、1の位から。このint64は、垓（がい）の位から。と役割を決めていくことで、1那由多以上を表せる型を定義できます。
構造体の定義
Go言語では、typeから始まる形で、名前付きの型を定義できます。
type <名称> <型>
構造体の定義は、型部分に、予約された表現である、struct {}を用い定義します。
(変数に直接代入する構造体の定義方法もありますが、本講義ではふれません。)
type <名称> struct {
[<名前> <型>] //要素1
[<名前> <型>] //要素2
#...省略
}
例に挙げたint64では桁数が不足する際の構造体をGo言語で記述すると、以下のようになります。
type FantasticInt struct {
ichi_no_keta int64
gai_no_keta int64
#...省略
構造体を変数として定義する場合は、intなどの標準型と同様、以下のように定義できます。
要素にアクセスする際は、<変数>.<要素の名前> と指定します。
func main() {
var MyInt FantasticInt
fmt.Println(MyInt.ichi_no_keta)
fmt.Println(MyInt.gai_no_keta)
}
構造体への関数の関連付け
先ほど例に挙げたtype FantasticIntは、+-*/ を用いて計算ができません。
package main
import "fmt"
type FantasticInt struct {
ichi_no_keta int64
gai_no_keta int64
#...省略
}
func main() {
var num1 FantasticInt = FantasticInt{ichi_no_keta: 0, gai_no_keta: 1 #...省略 }
var num2 FantasticInt = FantasticInt{ichi_no_keta: 1, gai_no_keta: 1 #...省略 }
fmt.Println(num1 + num2)
}
これは、コーダが独自に定義した型をどのように計算するかGo言語に定義されていない為におきます。
残念ながら+-*/を活用した計算はできませんが、処理を定義することで計算は可能となります。
独自の型へ独自の処理を定義する方法は、3つあります。
型を利用するスコープ上に、そのまま処理を書く
func main() {
var num1 FantasticInt
var num2 FantasticInt
var ichi_no_keta int64 = num1.ichi_no_keta + num2.ichi_no_keta
var gai_no_keta int64 = num1.gai_no_keta + num2.gai_no_keta
#...省略
fmt.Println(ichi_no_keta)
fmt.Println(gai_no_keta)
#...省略
}
型を引数として利用できる関数を定義する
func Add(num1 FantasticInt, num2 FantasticInt) FantasticInt {
var ichi_no_keta int64 = num1.ichi_no_keta + num2.ichi_no_keta
var gai_no_keta int64 = num1.gai_no_keta + num2.gai_no_keta
#...省略
return FantasticInt{
ichi_no_keta: ichi_no_keta,
gai_no_keta: gai_no_keta,
#...省略
}
}
func main() {
var num1 FantasticInt
var num2 FantasticInt
num3 := Add(num1, num2)
#...省略
型をレシーバ引数として関数と関連付けする
型に関数を紐付け、変数.関数()の形で呼び出す方法です。レシーバ引数で紐付けを行っている関数を、メソッドとも呼びます。
func (<レシーバ引数変数名 レシーバ引数型>) <関数名> ([<引数1>, <引数2>...]) [(<戻り値1>, <戻り値2>...)] {
FantasticIntへ、数字を追加する、足し算メソッドを用意する場合は、以下のようになります。
func (self *FantasticInt) Add(num FantasticInt) {
self.ichi_no_keta = self.ichi_no_keta + num.ichi_no_keta
self.gai_no_keta = self.gai_no_keta + num.gai_no_keta
#...省略
func main() {
var num1 FantasticInt
var num2 FantasticInt
num1.Add(num2)
fmt.Println(num1)
}
先程紹介した2つでは、AとBを足し、Cという新しい領域を作成しています。
今回の記法では、AにBに加える というような、レシーバ引数となった実体へ影響を与えるような書き方をしています。
どちらの表現でも処理自体は行えますが、処理の効率や可読性の観点から、どちらを選ぶか判断が必要です。
レシーバ引数で、実体に影響を与えるためには。
本講義で詳細は触れませんが、実体に影響を与えるためには、リファレンス参照（ポインタのようなもの）が必要です。
引数を定義する際の<変数> <型> を、<変数> *<型> のようにアスタリスクをつけることでリファレンス参照となります。
牛丼屋型と、注文する関数を定義する
先ほども紹介した通り、構造体(struct) は、任意の定義ずみの型を0個以上まとめることが可能な型なため、数字桁を扱うグルーピング以外にも活用できます。
牛丼屋で考えてみます。
type GYUDONYA struct {
reji_1 TypeOfCashRegister
reji_2 TypeOfCashRegister
seki_1 TypeOfChair
seki_2 TypeOfChair
seki_3 TypeOfChair
chubo_1 TypeOfKitchen
menu string
ZipCode int64
#...省略
レジや席がいくつか存在し、厨房やメニューがあることでしょう。あとは、所在の郵便番号(ZipCode)。他にも、電話番号や社員の一覧など、構成要素はまだまだありそうです。
牛丼屋を完璧にシミュレーションするコードを作成したければ、もっと沢山の構成要素を意識する必要がありますが、牛丼屋を考える講義でも無く、執筆者が牛丼屋で働いたこともないので、もう少しシンプルな実習コードとします。
お店で食べられる牛丼屋型を実行する
:# TERMINAL 0
:# COPY /../notKinkyuJi/eaters.go /../weakShop/eaters.go
:# COPY /../notKinkyuJi/shop/shop.go /../weakShop/shop/shop.go
:# WORKPATH /../weakShop/
$ cp /../notKinkyuJi/eaters.go /../weakShop/eaters.go
$ cp /../notKinkyuJi/shop/shop.go /../weakShop/shop/shop.go
$ cd /../weakShop/
$ <お好きなエディタ> shop/shop.go
$ <お好きなエディタ> eaters.go
$ go run eaters.go
:# 10秒程度待機する
./weakShop/shop/shop.go
package shop
import (
"fmt"
"time"
)
type Gyudon struct {
menu string
}
func NewGyudon() Gyudon { //変数定義用の関数
return Gyudon{
menu: "NegitamaGyudon",
}
}
func (self *Gyudon) Eat() (bool, error) {
if self.menu == "" {
return false, fmt.Errorf("name is empty.")
}
time.Sleep(time.Second * 10) //擬似食べてる時間
fmt.Println(self.menu)
return true, nil
}
./weakShop/eaters.go
package main
import (
"os"
"fmt"
"./shop"
)
func main() {
myshop := shop.NewGyudon()
if _, err := myshop.Eat(); err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "cannot eat: '%s'\n" , err)
}
}
結果
:# TERMINAL 0
:# WORKPATH /../weakShop/
$ <お好きなエディタ> shop/shop.go
$ <お好きなエディタ> gyudon-httpd.go
$ go run eaters.go
:# 10秒程度待機する
NegitamaGyudon
今日は以上です。
ありがとうございました。
次のPart 7は「Webアプリケーション」です。
これまで順番に作り上げてきたGyudon型をWebアプリケーションサーバとして起動する方法を確認してもらいます。
よろしくお願いいたします。