第9章 構造体
構造体の基本
Go言語における構造体（Structs）は、関連するデータを一つの単位でまとめるためのデータ型です。構造体は、異なる型のデータをフィールドとして持つことができます。以下に「構造体の基本」についての具体的な事例を示します。
構造体の定義
構造体はstructキーワードを用いて定義されます。構造体はフィールド（属性）の集まりで、各フィールドには名前と型があります。
package main
import "fmt"
// Person 構造体の定義
type Person struct {
Name string
Age int
}
構造体のインスタンス化
構造体は、変数としてインスタンス化することができます。構造体リテラルを使用して、フィールドに値を割り当てます。
func main() {
// Person 構造体のインスタンスを作成
p := Person{Name: "Alice", Age: 30}
// 構造体のフィールドにアクセス
fmt.Println(p.Name) // 出力: Alice
fmt.Println(p.Age) // 出力: 30
}
フィールドへのアクセスと変更
構造体のフィールドには、ドット演算子.を使用してアクセスし、値を読み取ったり変更したりできます。
p.Age = 31
fmt.Println(p.Age) // 出力: 31
構造体のポインタ
構造体のポインタを使用すると、構造体のインスタンスを直接変更することができます。Goでは、構造体のポインタを通じてフィールドにアクセスする際に、ポインタの逆参照を明示的に行う必要はありません。
pPointer := &p
pPointer.Age = 32
fmt.Println(p.Age) // 出力: 32
※ポインタについてはポインタの記事を参考にしてください
構造体の応用
Go言語における構造体の応用は、その基本的な使用法を超えて、より複雑なデータ構造の作成や、関数との組み合わせ、インターフェースの実装などを含みます。以下に構造体の応用についての具体的な事例を示します。Go言語における構造体の応用は、その基本的な使用法を超えて、より複雑なデータ構造の作成や、関数との組み合わせ、インターフェースの実装などを含みます。以下に構造体の応用についての具体的な事例を示します。
構造体にメソッドを関連付ける
Go言語では、構造体に関連付けられたメソッド（関数）を定義できます。これにより、オブジェクト指向プログラミングのようなパターンを実現できます。
type Rectangle struct {
Width, Height float64
}
// Rectangle構造体に関連付けられたAreaメソッド
func (r Rectangle) Area() float64 {
return r.Width * r.Height
}
func main() {
rect := Rectangle{Width: 10, Height: 5}
fmt.Println("面積:", rect.Area()) // 出力: 面積: 50
}
構造体の埋め込み（組み込み）
他の構造体を埋め込むことにより、継承のような機能を模倣できます。これは「合成（Composition）」とも呼ばれます。
type Person struct {
Name string
Age int
}
type Employee struct {
Person // Person構造体の埋め込み
ID int
}
func main() {
emp := Employee{
Person: Person{Name: "Alice", Age: 28},
ID: 1234,
}
fmt.Println("従業員:", emp.Name, "年齢:", emp.Age, "ID:", emp.ID)
// 出力: 従業員: Alice 年齢: 28 ID: 1234
}
構造体とインターフェース
構造体はインターフェースを実装することができます。これにより、ポリモーフィズムのようなパターンを実現できます。
type Shape interface {
Area() float64
}
type Circle struct {
Radius float64
}
func (c Circle) Area() float64 {
return math.Pi * c.Radius * c.Radius
}
func main() {
var s Shape = Circle{Radius: 5}
fmt.Println("面積:", s.Area()) // 出力: 面積: 78.53981633974483
}
構造体とデータ管理
Go言語では、構造体を使用してデータを効率的に管理し、整理することができます。構造体は、異なる型のデータを一つの単位としてグループ化するのに適しています。以下に「構造体とデータ管理」に関する具体的な事例を示します。
JSONデータのエンコードとデコード
Go言語のencoding/jsonパッケージを使用すると、構造体とJSONデータ間で相互変換を行うことができます。
package main
import (
"encoding/json"
"fmt"
"log"
)
type Product struct {
ID int `json:"id"`
Name string `json:"name"`
Price float64 `json:"price"`
}
func main() {
// エンコード
p := Product{ID: 1, Name: "Gopher", Price: 9.99}
jsonData, err := json.Marshal(p)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Println(string(jsonData)) // 出力: {"id":1,"name":"Gopher","price":9.99}
// デコード
jsonData := []byte(`{"id":1,"name":"Gopher","price":9.99}`)
var p Product
err := json.Unmarshal(jsonData, &p)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("%+v\n", p) // 出力: {ID:1 Name:Gopher Price:9.99}
}
構造体のスライスとマップ
構造体を使用して、スライスやマップ内のデータを整理し、複雑なデータ構造を作成することができます。
// 構造体のスライス
var products []Product
products = append(products, Product{ID: 2, Name: "Gopher plush", Price: 19.99})
fmt.Println(products) // 出力: [{2 Gopher plush 19.99}]
// 構造体を含むマップ
productMap := make(map[int]Product)
productMap[p.ID] = p
fmt.Println(productMap) // 出力: map[1:{1 Gopher 9.99}]
練習問題1.
Carという名前の構造体を定義し、Make（文字列型）、Model（文字列型）、Year（整数型）の3つのフィールドを持たせてください。その後、この構造体のインスタンスを作成し、各フィールドに任意の値を設定して、それらの値を出力してください。
package main
import "fmt"
// ここに Car 構造体を定義
func main() {
// ここに Car のインスタンスを作成し、フィールドを設定して出力するコードを記述
}
練習問題2.
Rectangle構造体を定義し、WidthとHeightという名前の2つのフィールド（ともに整数型）を持たせなさい。この構造体にAreaという名前のメソッドを追加し、長方形の面積（幅×高さ）を返すようにしてください。Rectangleのインスタンスを作成し、Areaメソッドを呼び出してその結果を出力してください。
package main
import "fmt"
// ここに Rectangle 構造体と Area メソッドを定義
func main() {
// ここに Rectangle のインスタンスを作成し、Area メソッドを呼び出して出力するコードを記述
}
練習問題3.
PersonとEmployeeという2つの構造体を定義しなさい。Person構造体にはNameとAgeというフィールドを、Employee構造体にはPerson構造体を埋め込み、さらにIDというフィールドを追加してください。Employeeのインスタンスを作成し、それぞれのフィールドに値を設定して出力してください。
package main
import "fmt"
// ここに Person と Employee 構造体を定義
func main() {
// ここに Employee のインスタンスを作成し、フィールドを設定して出力するコードを記述
}