1.不占内存空间
在 Go 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。
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
func main() {
fmt.Println(unsafe.Sizeof(struct{}{}))
}
运行上面的例子将会输出:
go run main.go
0
可以看到,Go 中空结构体 struct{} 是不占用内存空间,不像 C/C++ 中空结构体仍占用 1 字节。
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,达到的代码即注释的效果。
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。
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("foo")
s.Add("bar")
fmt.Println(s.Has("foo"))
fmt.Println(s.Has("bar"))
}
如果想使用 Set 的完整功能,如初始化(通过切片构建一个 Set)、Add、Del、Clear、Contains 等操作,可以使用开源库 golang-set。
2.2 不发送数据的信道
func worker(ch chan struct{}) {
<-ch
fmt.Println("do something")
}
func main() {
ch := make(chan struct{})
go worker(ch)
ch <- struct{}{}
close(ch)
}
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,或只用来控制协程的并发。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
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。
type Door int
type Door bool
无论是 int 还是 bool 都会浪费额外的内存。因此,在这种情况下,声明为空结构体最合适。