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Go语言基本语法 (上)

1. 变量与常量

Golang 中的标识符与关键字

标识符

Go语言中标识符由字母数字和_(下划线)组成,并且只能以字母和_开头。 举几个例子:abc, _, _123, a123

关键字

关键字和保留字都不建议用作变量名:

Go语言中有25关键字

    break        default      func         interface    select
    case         defer        go           map          struct
    chan         else         goto         package      switch
    const        fallthrough  if           range        type
    continue     for          import       return       var
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此外,Go语言中还有37保留字

    Constants:    true  false  iota  nil

        Types:    int  int8  int16  int32  int64  
                  uint  uint8  uint16  uint32  uint64  uintptr
                  float32  float64  complex128  complex64
                  bool  byte  rune  string  error

    Functions:   make  len  cap  new  append  copy  close  delete
                 complex  real  imag
                 panic  recover
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Golang 中的变量

Go语言中的每一个变量都有自己的类型,并且变量必须经过声明才能开始使用,同一作用域内不支持重复声明。 并且Go语言的变量声明后必须使用

标准声明

Go语言的变量声明格式为:(Golang中变量的声明推荐驼峰式命名法)

var 变量名 变量类型
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变量声明以关键字var开头,变量类型放在变量的后面,行尾无需分号。 举个例子:

var name string
var age int
var flag bool
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批量声明

每声明一个变量就需要写var关键字会比较繁琐,go语言中还支持批量变量声明:

var (
    name string
    age int
    flag bool
    money float32
)
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变量的初始化

Go语言在声明变量的时候,会自动对变量对应的内存区域进行初始化操作。每个变量会被初始化成其类型的默认值,例如: 整型和浮点型变量的默认值为0字符串变量的默认值为空字符串。 布尔型变量默认为false切片、函数、指针变量的默认为nil

当然我们也可在声明变量的时候为其指定初始值。变量初始化的标准格式如下:

var 变量名 类型 = 表达式
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举个例子:

var name string = "csp"
var age int = 22
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或者一次初始化多个变量

var name, age = "csp", 22
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类型推导(根据值自动判断变量的类型)

有时候我们会将变量的类型省略,这个时候编译器会根据等号右边的值来推导变量的类型完成初始化

var name = "csp" //自动识别为string
var age = 18 //自动识别为int
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短变量声明

在函数内部,可以使用更简略的 := 方式声明并初始化变量。

package main

import "fmt"

// 全局变量m
var m = 100

func main() {
	n := 10
	m := 200 // 此处声明局部变量m
	fmt.Println(m, n)
}
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匿名变量

在使用多重赋值时,如果想要忽略某个值,可以使用匿名变量(anonymous variable)。 匿名变量用一个下划线_表示,例如:

func foo() (int, string) {
	return 10, "csp"
}
func main() {
	x, _ := foo() //只接收foo 函数的第一个返回值
	_, y := foo() //只接收foo 函数的第二个返回值
	fmt.Println("x=", x)
	fmt.Println("y=", y)
}
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匿名变量不占用命名空间,不会分配内存,所以匿名变量之间不存在重复声明。 (在Lua等编程语言里,匿名变量也被叫做哑元变量。)

注意事项

  1. 函数外的每个语句都必须以关键字开始(var、const、func等)
  2. :=不能使用在函数外。
  3. _多用于占位,表示忽略值。

Golang 中的常量

相对于变量,常量是恒定不变的值,多用于定义程序运行期间不会改变的那些值。 常量的声明和变量声明非常类似,只是把var换成了const,常量在定义的时候必须赋值。

const pi = 3.1415
const e = 2.7182
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声明了pie这两个常量之后,在整个程序运行期间它们的值都不能再发生变化了。

多个常量也可以一起声明:

const (
    pi = 3.1415
    e = 2.7182
)
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const同时声明多个常量时,如果省略了值则表示和上面一行的值相同。 例如:

const (
    n1 = 100
    n2
    n3
)
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上面示例中,常量n1n2n3的值都是100。

Golang 中的iota常量计数器

iota是go语言的常量计数器,只能在常量的表达式中使用

iota在const关键字出现时将被重置为0。const中每新增一行常量声明将使iota计数累加一次(iota可理解为const语句块中的行索引)。 使用iota能简化定义,在定义枚举时很有用。

举个例子:

const (
		n1 = iota //0
		n2        //1
		n3        //2
		n4        //3
	)
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几个常见的iota示例

使用_跳过某些值

const (
		n1 = iota //0
		n2        //1
		_
		n4        //3
	)
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iota声明中间插队

const (
		n1 = iota //0
		n2 = 100  //100
		n3 = iota //2
		n4        //3
	)
	const n5 = iota //0
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定义数量级 (这里的<<表示左移操作,1<<10表示将1的二进制表示向左移10位,也就是由1变成了10000000000,也就是十进制的1024。同理2<<2表示将2的二进制表示向左移2位,也就是由10变成了1000,也就是十进制的8。)

const (
		_  = iota
		KB = 1 << (10 * iota)// 1 左移动 10 位 == 2^10 == 1024B = 1KB
		MB = 1 << (10 * iota)// 在原来基础上再左移动10位,2^20 == 1MB
		GB = 1 << (10 * iota)
		TB = 1 << (10 * iota)
		PB = 1 << (10 * iota)
	)
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多个iota定义在一行

const (
		a, b = iota + 1, iota + 2 //1,2
		c, d                      //2,3
		e, f                      //3,4
	)
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2. 基本数据类型

Golang 中的整型

整型分为以下两个大类:

按长度分为:int8、int16、int32、int64

对应的无符号整型:uint8、uint16、uint32、uint64

其中,uint8就是我们熟知的byte型,int16对应C语言中的short型,int64对应C语言中的long型。

类型描述
uint8无符号 8位整型 (0 到 255)
uint16无符号 16位整型 (0 到 65535)
uint32无符号 32位整型 (0 到 4294967295)
uint64无符号 64位整型 (0 到 18446744073709551615)
int8有符号 8位整型 (-128 到 127)
int16有符号 16位整型 (-32768 到 32767)
int32有符号 32位整型 (-2147483648 到 2147483647)
int64有符号 64位整型 (-9223372036854775808 到 9223372036854775807)

特殊整型

类型描述
uint32位操作系统上就是uint32,64位操作系统上就是uint64
int32位操作系统上就是int32,64位操作系统上就是int64
uintptr无符号整型,用于存放一个指针

注意: 在使用intuint类型时,不能假定它是32位或64位的整型,而是考虑intuint可能在不同平台上的差异。

注意事项 获取对象的长度的内建len()函数返回的长度可以根据不同平台的字节长度进行变化。实际使用中,切片或 map 的元素数量等都可以用int来表示。在涉及到二进制传输、读写文件的结构描述时,为了保持文件的结构不会受到不同编译目标平台字节长度的影响,不要使用intuint

数字进制的表示

Go1.13版本之后引入了数字字面量语法,这样便于开发者以二进制、八进制或十六进制浮点数的格式定义数字,例如:

v := 0b00101101, 代表二进制的 101101,相当于十进制的 45。 v := 0o377,代表八进制的 377,相当于十进制的 255。 v := 0x1p-2,代表十六进制的 1 除以 2²,也就是 0.25。

而且还允许我们用 _ 来分隔数字,比如说: v := 123_456 表示 v 的值等于 123456。

我们可以借助fmt函数来将一个整数以不同进制形式展示。

package main
 
import "fmt"
 
func main(){
	// 十进制
	var a int = 10
	fmt.Printf("%d \n", a)  // 10
	fmt.Printf("%b \n", a)  // 1010  占位符%b表示二进制
 
	// 八进制  以0开头
	var b int = 077
	fmt.Printf("%o \n", b)  // 77
 
	// 十六进制  以0x开头
	var c int = 0xff
	fmt.Printf("%x \n", c)  // ff
	fmt.Printf("%X \n", c)  // FF
}
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Golang 中的浮点型

Go语言支持两种浮点型数:float32float64(默认)。这两种浮点型数据格式遵循IEEE 754标准: float32 的浮点数的最大范围约为 3.4e38,可以使用常量定义:math.MaxFloat32float64 的浮点数的最大范围约为 1.8e308,可以使用一个常量定义:math.MaxFloat64

打印浮点数时,可以使用fmt包配合动词%f,代码如下:

package main
import (
        "fmt"
        "math"
)
func main() {
        fmt.Printf("%f\n", math.Pi)
        fmt.Printf("%.2f\n", math.Pi)
}
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Golang 中的复数

complex64和complex128

var c1 complex64
c1 = 1 + 2i
var c2 complex128
c2 = 2 + 3i
fmt.Println(c1)
fmt.Println(c2)
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复数有实部和虚部,complex64的实部和虚部为32位,complex128的实部和虚部为64位

Golang 中的布尔值

Go语言中以bool类型进行声明布尔型数据,布尔型数据只有true(真)false(假)两个值。

注意:

  1. 布尔类型变量的默认值false
  2. Go 语言中不允许将整型强制转换为布尔型.
  3. 布尔型无法参与数值运算,也无法与其他类型进行转换

Golang 中的字符串

Go语言中的字符串以原生数据类型出现,使用字符串就像使用其他原生数据类型(int、bool、float32、float64 等)一样。 Go 语言里的字符串的内部实现使用UTF-8编码。 字符串的值为双引号(")中的内容,可以在Go语言的源码中直接添加非ASCII码字符,例如:

s1 := "hello"
s2 := "你好"
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字符串转义符

Go 语言的字符串常见转义符包含回车、换行、单双引号、制表符等,如下表所示。

转义符含义
\r回车符(返回行首)
\n换行符(直接跳到下一行的同列位置)
\t制表符
\'单引号
\"双引号
\\反斜杠

举个例子,我们要打印一个Windows平台下的一个文件路径:

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
    fmt.Println("str := \"c:\\Code\\hello_golang\\go.exe\"")
}
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多行字符串

Go语言中要定义一个多行字符串时,就必须使用反引号字符:

s1 := `第一行
第二行
第三行
`
fmt.Println(s1)
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反引号间换行将被作为字符串中的换行,但是所有的转义字符均无效,文本将会原样输出。

字符串的常用操作

方法介绍
len(str)求字符串长度
+或fmt.Sprintf拼接字符串
strings.Split分割
strings.contains判断是否包含
strings.HasPrefix,strings.HasSuffix前缀/后缀判断
strings.Index(),strings.LastIndex()子串出现的位置
strings.Join(a[]string, sep string)join操作

Golang 中的byte和rune类型

组成每个字符串的元素叫做“字符”,可以通过遍历或者单个获取字符串元素获得字符。 字符用单引号(’)包裹起来,如:

var a := '中'
var b := 'x'
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Go 语言的字符有以下两种:

  1. uint8类型,或者叫 byte 型,代表了ASCII码的一个字符。
  2. rune类型,代表一个 UTF-8字符

当需要处理中文、日文或者其他复合字符时,则需要用到rune类型。rune类型实际是一个int32

Go 使用了特殊的 rune 类型来处理 Unicode,让基于 Unicode 的文本处理更为方便,也可以使用 byte 型进行默认字符串处理,性能和扩展性都有照顾。

// 遍历字符串
func traversalString() {
	s := "hello沙河"
	for i := 0; i < len(s); i++ { //byte
		fmt.Printf("%v(%c) ", s[i], s[i])
	}
	fmt.Println()
	for _, r := range s { //rune
		fmt.Printf("%v(%c) ", r, r)
	}
	fmt.Println()
}
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输出:

104(h) 101(e) 108(l) 108(l) 111(o) 230(æ) 178(²) 153() 230(æ) 178(²) 179(³) 
104(h) 101(e) 108(l) 108(l) 111(o) 27801(沙) 27827(河) 
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因为UTF8编码下一个中文汉字由3~4个字节组成,所以我们不能简单的按照字节去遍历一个包含中文的字符串,否则就会出现上面输出中第一行的结果。

字符串底层是一个byte数组,所以可以和[]byte类型相互转换。字符串是不能修改的 字符串是由byte字节组成,所以字符串的长度是byte字节的长度。 rune类型用来表示utf8字符,一个rune字符由一个或多个byte组成

修改字符串

要修改字符串,需要先将其转换成[]rune[]byte,完成后再转换为string。无论哪种转换,都会重新分配内存,并复制字节数组。

func changeString() {
	s1 := "big"
	// 强制类型转换
	byteS1 := []byte(s1)
	byteS1[0] = 'p'
	fmt.Println(string(byteS1))

	s2 := "白萝卜"
	runeS2 := []rune(s2)
	runeS2[0] = '红'
	fmt.Println(string(runeS2))
}
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Golang 中的类型转换

Go语言中只有强制类型转换,没有隐式类型转换。该语法只能在两个类型之间支持相互转换的时候使用。

强制类型转换的基本语法如下:

T(表达式)
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其中,T表示要转换的类型。表达式包括变量、复杂算子和函数返回值等.

比如计算直角三角形的斜边长时使用math包的Sqrt()函数,该函数接收的是float64类型的参数,而变量a和b都是int类型的,这个时候就需要将a和b强制类型转换为float64类型。

func sqrtDemo() {
	var a, b = 3, 4
	var c int
	// math.Sqrt()接收的参数是float64类型,需要强制转换
	c = int(math.Sqrt(float64(a*a + b*b)))
	fmt.Println(c)
}
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练习题

  1. 编写代码分别定义一个整型、浮点型、布尔型、字符串型变量,使用fmt.Printf()搭配%T分别打印出上述变量的值和类型。
  2. 编写代码统计出字符串"hello沙河小王子"中汉字的数量。

3. if 判断和 for 循环

Go语言中最常用的流程控制有iffor,而switchgoto主要是为了简化代码、降低重复代码而生的结构,属于扩展类的流程控制。

if else(分支结构)

if 条件判断基本写法

Go语言中if条件判断的格式如下:

if 表达式1 {
    分支1
} else if 表达式2 {
    分支2
} else{
    分支3
}
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当表达式1的结果为true时,执行分支1,否则判断表达式2,如果满足则执行分支2,都不满足时,则执行分支3。 if判断中的else ifelse都是可选的,可以根据实际需要进行选择。

Go语言规定与if匹配的左括号{必须与if和表达式放在同一行,{放在其他位置会触发编译错误。 同理,与else匹配的{也必须与else写在同一行,else也必须与上一个ifelse if右边的大括号在同一行。

举个例子:

func ifDemo1() {
	score := 65
	if score >= 90 {
		fmt.Println("A")
	} else if score > 75 {
		fmt.Println("B")
	} else {
		fmt.Println("C")
	}
}
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if 条件判断特殊写法

if条件判断还有一种特殊的写法,可以在 if 表达式之前添加一个执行语句,再根据变量值进行判断,举个例子:

func ifDemo2() {
	if score := 65; score >= 90 {
		fmt.Println("A")
	} else if score > 75 {
		fmt.Println("B")
	} else {
		fmt.Println("C")
	}
}
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思考题: 上下两种写法的区别在哪里?

for(循环结构)

Go 语言中的所有循环类型均可以使用for关键字来完成。

for循环的基本格式如下:

for 初始语句;条件表达式;结束语句{
    循环体语句
}
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条件表达式返回true时循环体不停地进行循环,直到条件表达式返回false时自动退出循环。

func forDemo() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println(i)
	}
}
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for循环的初始语句可以被忽略,但是初始语句后的分号必须要写,例如:

func forDemo2() {
	i := 0
	for ; i < 10; i++ {
		fmt.Println(i)
	}
}
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for循环的初始语句和结束语句都可以省略,例如:

func forDemo3() {
	i := 0
	for i < 10 {
		fmt.Println(i)
		i++
	}
}
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这种写法类似于其他编程语言中的while,在while后添加一个条件表达式,满足条件表达式时持续循环,否则结束循环。

无限循环

for {
    循环体语句
}
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for循环可以通过breakgotoreturnpanic语句强制退出循环。

for range(键值循环)

Go语言中可以使用for range遍历数组、切片、字符串、map 及通道(channel)。 通过for range遍历的返回值有以下规律:

  1. 数组、切片、字符串返回索引和值。
  2. map返回键和值。
  3. 通道(channel)只返回通道内的值。
s := "hello 海贼王"
for i,v := range d {
    fmt.Printf("%d %c\n",i,v);
}

// 输出结果
0 h
1 e
2 l
3 l
4 o
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switch case

使用switch语句可方便地对大量的值进行条件判断。

func switchDemo1() {
	finger := 3
	switch finger {
	case 1:
		fmt.Println("大拇指")
	case 2:
		fmt.Println("食指")
	case 3:
		fmt.Println("中指")
	case 4:
		fmt.Println("无名指")
	case 5:
		fmt.Println("小拇指")
	default:
		fmt.Println("无效的输入!")
	}
}
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Go语言规定每个switch只能有一个default分支。

一个分支可以有多个值,多个case值中间使用英文逗号分隔。

func testSwitch3() {
	switch n := 7; n {
	case 1, 3, 5, 7, 9:
		fmt.Println("奇数")
	case 2, 4, 6, 8:
		fmt.Println("偶数")
	default:
		fmt.Println(n)
	}
}
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分支还可以使用表达式,这时候switch语句后面不需要再跟判断变量。例如:

func switchDemo4() {
	age := 30
	switch {
	case age < 25:
		fmt.Println("好好学习吧")
	case age > 25 && age < 35:
		fmt.Println("好好工作吧")
	case age > 60:
		fmt.Println("好好享受吧")
	default:
		fmt.Println("活着真好")
	}
}
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fallthrough语法可以执行满足条件的case的下一个case,是为了兼容C语言中的case设计的。

func switchDemo5() {
	s := "a"
	switch {
	case s == "a":
		fmt.Println("a")
		fallthrough
	case s == "b":
		fmt.Println("b")
	case s == "c":
		fmt.Println("c")
	default:
		fmt.Println("...")
	}
}
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输出:

a
b
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goto(跳转到指定标签)

goto语句通过标签进行代码间的无条件跳转。goto语句可以在快速跳出循环、避免重复退出上有一定的帮助。Go语言中使用goto语句能简化一些代码的实现过程。 例如双层嵌套的for循环要退出时:

func gotoDemo1() {
	var breakFlag bool
	for i := 0; i < 10; i++ {
		for j := 0; j < 10; j++ {
			if j == 2 {
				// 设置退出标签
				breakFlag = true
				break
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
		// 外层for循环判断
		if breakFlag {
			break
		}
	}
}
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使用goto语句能简化代码:

func gotoDemo2() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		for j := 0; j < 10; j++ {
			if j == 2 {
				// 设置退出标签
				goto breakTag
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
	}
	return
	// 标签
breakTag:
	fmt.Println("结束for循环")
}
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break(跳出循环)

break语句可以结束forswitchselect的代码块。

break语句还可以在语句后面添加标签,表示退出某个标签对应的代码块,标签要求必须定义在对应的forswitchselect的代码块上。 举个例子:

func breakDemo1() {
BREAKDEMO1:
	for i := 0; i < 10; i++ {
		for j := 0; j < 10; j++ {
			if j == 2 {
				break BREAKDEMO1
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
	}
	fmt.Println("...")
}
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continue(继续下次循环)

continue语句可以结束当前循环,开始下一次的循环迭代过程,仅限在for循环内使用。

continue语句后添加标签时,表示开始标签对应的循环。例如:

func continueDemo() {
forloop1:
	for i := 0; i < 5; i++ {
		// forloop2:
		for j := 0; j < 5; j++ {
			if i == 2 && j == 2 {
				continue forloop1
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
	}
}
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