go语言基础入门 ｜ 青训营笔记

活着就是为了解耦
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文章第一句话为“这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 1 天 以下我我对go语言基础的一些总结

GO基本语法

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

关键字是指编程语言中预先定义好的具有特殊含义的标识符。 关键字和保留字都不建议用作变量名。

Go语言中有25个关键字：

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

Go语言中还有37个保留字:

    常量:    true  false  iota  nil
​
    类型:    int  int8  int16  int32  int64  
            uint  uint8  uint16  uint32  uint64  uintptr
            float32  float64  complex128  complex64
            bool  byte  rune  string  error
​
    函数:   make  len  cap  new  append  copy  close  delete
           complex  real  imag
           panic  recover

变量

变量类型

go是一个强类型语言,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。

变量声明

标准声明

Go语言的变量声明格式为：

var 变量名 变量类型

例如：

var name string
var age int
var isOk bool

批量声明

go语言中还支持批量变量声明：

var (
    a string
    b int
    c bool
    d float32
)

变量初始化

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，

  1. 整型和浮点型变量的默认值为0。
  2. 字符串变量的默认值为空字符串。
  3. 布尔型变量默认为false。
  4. 切片、函数、指针变量的默认为nil

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

初始化多个变量

var name, age = "fate", 20

类型推导

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 = "fate"
var age = 18

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)
}

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, "Q1mi"
}
func main() {
    x, _ := foo()
    _, y := foo()
    fmt.Println("x=", x)
    fmt.Println("y=", y)
}

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。

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

声明了pi和e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
)

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
)

上面示例中，常量n1、n2、n3的值都是100。

iota

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。

举例：

const (
        n1 = iota //0
        n2        //1
        n3        //2
        n4        //3
    )

数据类型

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int和 uint类型时，不能假定它是32位或64位的整型，而是考虑int和uint可能在不同平台上的差异。

数字字面量语法

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
}

浮点型

Go语言支持两种浮点型数：float32和float64。

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.MaxFloat32。

float64 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)
}

复数

complex64和complex128

var c1 complex64
c1 = 1 + 2i
var c2 complex128
c2 = 2 + 3i
fmt.Println(c1)
fmt.Println(c2)

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。

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）和false（假）两个值。

注意：

  1. 布尔类型变量的默认值为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。

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"

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

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)

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

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'

Go 语言的字符有以下两种：

  1. uint8类型，或者叫 byte 型，代表一个ASCII码字符。
  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()
}

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)

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或[]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))
}

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)

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)
}

数组

数组是同一种数据类型元素的集合。

在Go语言中，数组使用时可以修改数组成员，但是数组大小不可变化。

基本语法：

// 定义一个长度为3元素类型为int的数组a
var a [3]int

数组定义：

var 数组变量名 [元素数量]T

比如：var a [5]int， 数组的长度必须是常量，并且长度是数组类型的一部分。一旦定义，长度不能变。 [5]int和[10]int是不同的类型。

var a [3]int
var b [4]int
a = b //不可以这样做，因为此时a和b是不同的类型

数组可以通过下标进行访问，下标是从0开始，最后一个元素下标是：len-1，访问越界（下标在合法范围之外），则触发访问越界，会panic。

数组的初始化

方法一

初始化数组时可以使用初始化列表来设置数组元素的值。

func main() {
    var testArray [3]int                        //数组会初始化为int类型的零值
    var numArray = [3]int{1, 2}                 //使用指定的初始值完成初始化
    var cityArray = [3]string{"北京", "上海", "深圳"} //使用指定的初始值完成初始化
    fmt.Println(testArray)                      //[0 0 0]
    fmt.Println(numArray)                       //[1 2 0]
    fmt.Println(cityArray)                      //[北京 上海 深圳]
}

方法二

按照上面的方法每次都要确保提供的初始值和数组长度一致，一般情况下我们可以让编译器根据初始值的个数自行推断数组的长度，例如：

func main() {
    var testArray [3]int
    var numArray = [...]int{1, 2}
    var cityArray = [...]string{"北京", "上海", "深圳"}
    fmt.Println(testArray)                          //[0 0 0]
    fmt.Println(numArray)                           //[1 2]
    fmt.Printf("type of numArray:%T\n", numArray)   //type of numArray:[2]int
    fmt.Println(cityArray)                          //[北京 上海 深圳]
    fmt.Printf("type of cityArray:%T\n", cityArray) //type of cityArray:[3]string
}

方法三

我们还可以使用指定索引值的方式来初始化数组，例如:

func main() {
    a := [...]int{1: 1, 3: 5}
    fmt.Println(a)                  // [0 1 0 5]
    fmt.Printf("type of a:%T\n", a) //type of a:[4]int
}

数组的遍历

遍历数组a有以下两种方法：

func main() {
    var a = [...]string{"北京", "上海", "深圳"}
    // 方法1：for循环遍历
    for i := 0; i < len(a); i++ {
        fmt.Println(a[i])
    }
​
    // 方法2：for range遍历
    for index, value := range a {
        fmt.Println(index, value)
    }
}

多维数组

Go语言是支持多维数组的，我们这里以二维数组为例（数组中又嵌套数组）。

二维数组的定义

func main() {
    a := [3][2]string{
        {"北京", "上海"},
        {"广州", "深圳"},
        {"成都", "重庆"},
    }
    fmt.Println(a) //[[北京 上海] [广州 深圳] [成都 重庆]]
    fmt.Println(a[2][1]) //支持索引取值:重庆
}

二维数组的遍历

func main() {
    a := [3][2]string{
        {"北京", "上海"},
        {"广州", "深圳"},
        {"成都", "重庆"},
    }
    for _, v1 := range a {
        for _, v2 := range v1 {
            fmt.Printf("%s\t", v2)
        }
        fmt.Println()
    }
}

输出：

北京  上海  
广州  深圳  
成都  重庆

注意： 多维数组只有第一层可以使用...来让编译器推导数组长度。例如：

//支持的写法
a := [...][2]string{
    {"北京", "上海"},
    {"广州", "深圳"},
    {"成都", "重庆"},
}
//不支持多维数组的内层使用...
b := [3][...]string{
    {"北京", "上海"},
    {"广州", "深圳"},
    {"成都", "重庆"},
}

数组是值类型

数组是值类型，赋值和传参会复制整个数组。因此改变副本的值，不会改变本身的值。

func modifyArray(x [3]int) {
    x[0] = 100
}
​
func modifyArray2(x [3][2]int) {
    x[2][0] = 100
}
func main() {
    a := [3]int{10, 20, 30}
    modifyArray(a) //在modify中修改的是a的副本x
    fmt.Println(a) //[10 20 30]
    b := [3][2]int{
        {1, 1},
        {1, 1},
        {1, 1},
    }
    modifyArray2(b) //在modify中修改的是b的副本x
    fmt.Println(b)  //[[1 1] [1 1] [1 1]]
}
  1. 数组支持 “==“、”!=” 操作符，因为内存总是被初始化过的。
  2. [n]*T表示指针数组，*[n]T表示数组指针 。

切片

切片（Slice）是一个拥有相同类型元素的可变长度的序列。它是基于数组类型做的一层封装。它非常灵活，支持自动扩容。

切片是一个引用类型，它的内部结构包含地址、长度和容量。切片一般用于快速地操作一块数据集合。

切片的定义

声明切片类型的基本语法如下：

var name []T

其中，

  • name:表示变量名
  • T:表示切片中的元素类型

举个例子：

func main() {
    // 声明切片类型
    var a []string              //声明一个字符串切片
    var b = []int{}             //声明一个整型切片并初始化
    var c = []bool{false, true} //声明一个布尔切片并初始化
    var d = []bool{false, true} //声明一个布尔切片并初始化
    fmt.Println(a)              //[]
    fmt.Println(b)              //[]
    fmt.Println(c)              //[false true]
    fmt.Println(a == nil)       //true
    fmt.Println(b == nil)       //false
    fmt.Println(c == nil)       //false
    // fmt.Println(c == d)   //切片是引用类型，不支持直接比较，只能和nil比较
}

切片的长度和容量

切片拥有自己的长度和容量，我们可以通过使用内置的len()函数求长度，使用内置的cap()函数求切片的容量。

切片表达式

切片表达式从字符串、数组、指向数组或切片的指针构造子字符串或切片。它有两种变体：一种指定low和high两个索引界限值的简单的形式，另一种是除了low和high索引界限值外还指定容量的完整的形式。

简单切片表达式

切片的底层就是一个数组，所以我们可以基于数组通过切片表达式得到切片。 切片表达式中的low和high表示一个索引范围（左包含，右不包含），也就是下面代码中从数组a中选出1<=索引值<4的元素组成切片s，得到的切片长度=high-low，容量等于得到的切片的底层数组的容量。

func main() {
    a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    s := a[1:3]  // s := a[low:high]
    fmt.Printf("s:%v len(s):%v cap(s):%v\n", s, len(s), cap(s))
}

输出：

s:[2 3] len(s):2 cap(s):4

为了方便起见，可以省略切片表达式中的任何索引。省略了low则默认为0；省略了high则默认为切片操作数的长度:

a[2:]  // 等同于 a[2:len(a)]
a[:3]  // 等同于 a[0:3]
a[:]   // 等同于 a[0:len(a)]

注意：

对于数组或字符串，如果0 <= low <= high <= len(a)，则索引合法，否则就会索引越界（out of range）。

对切片再执行切片表达式时（切片再切片），high的上限边界是切片的容量cap(a)，而不是长度。常量索引必须是非负的，并且可以用int类型的值表示;对于数组或常量字符串，常量索引也必须在有效范围内。如果low和high两个指标都是常数，它们必须满足low <= high。如果索引在运行时超出范围，就会发生运行时panic。

func main() {
    a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    s := a[1:3]  // s := a[low:high]
    fmt.Printf("s:%v len(s):%v cap(s):%v\n", s, len(s), cap(s))
    s2 := s[3:4]  // 索引的上限是cap(s)而不是len(s)
    fmt.Printf("s2:%v len(s2):%v cap(s2):%v\n", s2, len(s2), cap(s2))
}

输出：

s:[2 3] len(s):2 cap(s):4
s2:[5] len(s2):1 cap(s2):1

完整切片表达式

对于数组，指向数组的指针，或切片a(注意不能是字符串)支持完整切片表达式：

a[low : high : max]

上面的代码会构造与简单切片表达式a[low: high]相同类型、相同长度和元素的切片。另外，它会将得到的结果切片的容量设置为max-low。在完整切片表达式中只有第一个索引值（low）可以省略；它默认为0。

func main() {
    a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    t := a[1:3:5]
    fmt.Printf("t:%v len(t):%v cap(t):%v\n", t, len(t), cap(t))
}

输出结果：

t:[2 3] len(t):2 cap(t):4

完整切片表达式需要满足的条件是0 <= low <= high <= max <= cap(a)，其他条件和简单切片表达式相同。

使用make()函数构造切片

我们上面都是基于数组来创建的切片，如果需要动态的创建一个切片，我们就需要使用内置的make()函数，格式如下：

make([]T, size, cap)

其中：

  • T:切片的元素类型
  • size:切片中元素的数量
  • cap:切片的容量

举个例子：

func main() {
    a := make([]int, 2, 10)
    fmt.Println(a)      //[0 0]
    fmt.Println(len(a)) //2
    fmt.Println(cap(a)) //10
}

上面代码中a的内部存储空间已经分配了10个，但实际上只用了2个。 容量并不会影响当前元素的个数，所以len(a)返回2，cap(a)则返回该切片的容量。

判断切片是否为空

要检查切片是否为空，请始终使用len(s) == 0来判断，而不应该使用s == nil来判断。

切片不能直接比较

切片之间是不能比较的，我们不能使用==操作符来判断两个切片是否含有全部相等元素。 切片唯一合法的比较操作是和nil比较。 一个nil值的切片并没有底层数组，一个nil值的切片的长度和容量都是0。但是我们不能说一个长度和容量都是0的切片一定是nil，例如下面的示例：

var s1 []int         //len(s1)=0;cap(s1)=0;s1==nil
s2 := []int{}        //len(s2)=0;cap(s2)=0;s2!=nil
s3 := make([]int, 0) //len(s3)=0;cap(s3)=0;s3!=nil

所以要判断一个切片是否是空的，要是用len(s) == 0来判断，不应该使用s == nil来判断。

切片的赋值拷贝

下面的代码中演示了拷贝前后两个变量共享底层数组，对一个切片的修改会影响另一个切片的内容，这点需要特别注意。

func main() {
    s1 := make([]int, 3) //[0 0 0]
    s2 := s1             //将s1直接赋值给s2，s1和s2共用一个底层数组
    s2[0] = 100
    fmt.Println(s1) //[100 0 0]
    fmt.Println(s2) //[100 0 0]
}

切片遍历

切片的遍历方式和数组是一致的，支持索引遍历和for range遍历。

func main() {
    s := []int{1, 3, 5}
​
    for i := 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Println(i, s[i])
    }
​
    for index, value := range s {
        fmt.Println(index, value)
    }
}

append()方法为切片添加元素

Go语言的内建函数append()可以为切片动态添加元素。 可以一次添加一个元素，可以添加多个元素，也可以添加另一个切片中的元素（后面加…）。

func main(){
    var s []int
    s = append(s, 1)        // [1]
    s = append(s, 2, 3, 4)  // [1 2 3 4]
    s2 := []int{5, 6, 7}  
    s = append(s, s2...)    // [1 2 3 4 5 6 7]
}

注意： 通过var声明的零值切片可以在append()函数直接使用，无需初始化。

var s []int
s = append(s, 1, 2, 3)

没有必要像下面的代码一样初始化一个切片再传入append()函数使用，

s := []int{}  // 没有必要初始化
s = append(s, 1, 2, 3)
​
var s = make([]int)  // 没有必要初始化
s = append(s, 1, 2, 3)

每个切片会指向一个底层数组，这个数组的容量够用就添加新增元素。当底层数组不能容纳新增的元素时，切片就会自动按照一定的策略进行“扩容”，此时该切片指向的底层数组就会更换。“扩容”操作往往发生在append()函数调用时，所以我们通常都需要用原变量接收append函数的返回值。

append()函数还支持一次性追加多个元素。 例如：

var citySlice []string
// 追加一个元素
citySlice = append(citySlice, "北京")
// 追加多个元素
citySlice = append(citySlice, "上海", "广州", "深圳")
// 追加切片
a := []string{"成都", "重庆"}
citySlice = append(citySlice, a...)
fmt.Println(citySlice) //[北京 上海 广州 深圳 成都 重庆]

切片的扩容策略

可以通过查看$GOROOT/src/runtime/slice.go源码，其中扩容相关代码如下：

newcap := old.cap
doublecap := newcap + newcap
if cap > doublecap {
    newcap = cap
} else {
    if old.len < 1024 {
        newcap = doublecap
    } else {
        // Check 0 < newcap to detect overflow
        // and prevent an infinite loop.
        for 0 < newcap && newcap < cap {
            newcap += newcap / 4
        }
        // Set newcap to the requested cap when
        // the newcap calculation overflowed.
        if newcap <= 0 {
            newcap = cap
        }
    }
}

从上面的代码可以看出以下内容：

  • 首先判断，如果新申请容量（cap）大于2倍的旧容量（old.cap），最终容量（newcap）就是新申请的容量（cap）。
  • 否则判断，如果旧切片的长度小于1024，则最终容量(newcap)就是旧容量(old.cap)的两倍，即（newcap=doublecap），
  • 否则判断，如果旧切片长度大于等于1024，则最终容量（newcap）从旧容量（old.cap）开始循环增加原来的1/4，即（newcap=old.cap,for {newcap += newcap/4}）直到最终容量（newcap）大于等于新申请的容量(cap)，即（newcap >= cap）
  • 如果最终容量（cap）计算值溢出，则最终容量（cap）就是新申请容量（cap）。

需要注意的是，切片扩容还会根据切片中元素的类型不同而做不同的处理，比如int和string类型的处理方式就不一样。

使用copy()函数复制切片

首先我们来看一个问题：

func main() {
    a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    b := a
    fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5]
    fmt.Println(b) //[1 2 3 4 5]
    b[0] = 1000
    fmt.Println(a) //[1000 2 3 4 5]
    fmt.Println(b) //[1000 2 3 4 5]
}

由于切片是引用类型，所以a和b其实都指向了同一块内存地址。修改b的同时a的值也会发生变化。

Go语言内建的copy()函数可以迅速地将一个切片的数据复制到另外一个切片空间中，copy()函数的使用格式如下：

copy(destSlice, srcSlice []T)

其中：

  • srcSlice: 数据来源切片
  • destSlice: 目标切片

从切片中删除元素

Go语言中并没有删除切片元素的专用方法，我们可以使用切片本身的特性来删除元素。 代码如下：

func main() {
    // 从切片中删除元素
    a := []int{30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37}
    // 要删除索引为2的元素
    a = append(a[:2], a[3:]...)
    fmt.Println(a) //[30 31 33 34 35 36 37]
}

总结一下就是：要从切片a中删除索引为index的元素，操作方法是a = append(a[:index], a[index+1:]...)

map

map是一种无序的基于key-value的数据结构，Go语言中的map是引用类型，必须初始化才能使用。

map定义

Go语言中 map的定义语法如下：

map[KeyType]ValueType

其中，

  • KeyType:表示键的类型。
  • ValueType:表示键对应的值的类型。

map类型的变量默认初始值为nil，需要使用make()函数来分配内存。语法为：

make(map[KeyType]ValueType, cap)

其中cap表示map的容量，该参数虽然不是必须的，但是我们应该在初始化map的时候就为其指定一个合适的容量。

map基本使用

map中的数据都是成对出现的，map的基本使用示例代码如下：

func main() {
    scoreMap := make(map[string]int, 8)
    scoreMap["fate"] = 90
    scoreMap["差不多得了"] = 100
    fmt.Println(scoreMap)
    fmt.Println(scoreMap["差不多得了"])
    fmt.Printf("type of a:%T\n", scoreMap)
}

输出：

map[小明:100 fate:90]
100
type of a:map[string]int

map也支持在声明的时候填充元素，例如：

func main() {
    userInfo := map[string]string{
        "username": "沙河小王子",
        "password": "123456",
    }
    fmt.Println(userInfo) //
}

判断某个键是否存在

Go语言中有个判断map中键是否存在的特殊写法，格式如下:

value, ok := map[key]

举个例子：

func main() {
    scoreMap := make(map[string]int)
    scoreMap["fate"] = 90
    scoreMap["差不多得了"] = 100
    // 如果key存在ok为true,v为对应的值；不存在ok为false,v为值类型的零值
    v, ok := scoreMap["fate"]
    if ok {
        fmt.Println(v)
    } else {
        fmt.Println("查无此人")
    }
}

map的遍历

Go语言中使用for range遍历map。

func main() {
    scoreMap := make(map[string]int)
    scoreMap["fate"] = 90
    scoreMap["差不多得了"] = 100
    scoreMap["娜扎"] = 60
    for k, v := range scoreMap {
        fmt.Println(k, v)
    }
}

但我们只想遍历key的时候，可以按下面的写法：

func main() {
    scoreMap := make(map[string]int)
    scoreMap["fate"] = 90
    scoreMap["差不多得了"] = 100
    scoreMap["娜扎"] = 60
    for k := range scoreMap {
        fmt.Println(k)
    }
}

注意： 遍历map时的元素顺序与添加键值对的顺序无关。

使用delete()函数删除键值对

使用delete()内建函数从map中删除一组键值对，delete()函数的格式如下：

delete(map, key)

其中，

  • map:表示要删除键值对的map
  • key:表示要删除的键值对的键

示例代码如下：

func main(){
    scoreMap := make(map[string]int)
    scoreMap["fate"] = 90
    scoreMap["差不多得了"] = 100
    scoreMap["娜扎"] = 60
    delete(scoreMap, "差不多得了")//将差不多得了:100从map中删除
    for k,v := range scoreMap{
        fmt.Println(k, v)
    }
}

函数

Go语言中支持函数、匿名函数和闭包

函数定义

Go语言中定义函数使用func关键字，具体格式如下：

func 函数名(参数)(返回值){
    函数体
}

其中：

  • 函数名：由字母、数字、下划线组成。但函数名的第一个字母不能是数字。在同一个包内，函数名也称不能重名（包的概念详见后文）。
  • 参数：参数由参数变量和参数变量的类型组成，多个参数之间使用,分隔。
  • 返回值：返回值由返回值变量和其变量类型组成，也可以只写返回值的类型，多个返回值必须用()包裹，并用,分隔。
  • 函数体：实现指定功能的代码块。

参数

类型简写

函数的参数中如果相邻变量的类型相同，则可以省略类型，例如：

func intSum(x, y int) int {
    return x + y
}

上面的代码中，intSum函数有两个参数，这两个参数的类型均为int，因此可以省略x的类型，因为y后面有类型说明，x参数也是该类型。

可变参数

可变参数是指函数的参数数量不固定。Go语言中的可变参数通过在参数名后加...来标识。

注意：可变参数通常要作为函数的最后一个参数。

举个例子：

func intSum2(x ...int) int {
    fmt.Println(x) //x是一个切片
    sum := 0
    for _, v := range x {
        sum = sum + v
    }
    return sum
}

返回值

Go语言中通过return关键字向外输出返回值。

多返回值

Go语言中函数支持多返回值，函数如果有多个返回值时必须用()将所有返回值包裹起来。

举个例子：

func calc(x, y int) (int, int) {
    sum := x + y
    sub := x - y
    return sum, sub
}

返回值命名

函数定义时可以给返回值命名，并在函数体中直接使用这些变量，最后通过return关键字返回。

例如：

func calc(x, y int) (sum, sub int) {
    sum = x + y
    sub = x - y
    return
}

函数进阶

变量作用域

全局变量

全局变量是定义在函数外部的变量，它在程序整个运行周期内都有效。 在函数中可以访问到全局变量。

package main
​
import "fmt"
​
//定义全局变量num
var num int64 = 10
​
func testGlobalVar() {
    fmt.Printf("num=%d\n", num) //函数中可以访问全局变量num
}
func main() {
    testGlobalVar() //num=10
}

局部变量

局部变量又分为两种： 函数内定义的变量无法在该函数外使用，例如下面的示例代码main函数中无法使用testLocalVar函数中定义的变量x：

func testLocalVar() {
    //定义一个函数局部变量x,仅在该函数内生效
    var x int64 = 100
    fmt.Printf("x=%d\n", x)
}
​
func main() {
    testLocalVar()
    fmt.Println(x) // 此时无法使用变量x
}

如果局部变量和全局变量重名，优先访问局部变量。

package main
​
import "fmt"
​
//定义全局变量num
var num int64 = 10
​
func testNum() {
    num := 100
    fmt.Printf("num=%d\n", num) // 函数中优先使用局部变量
}
func main() {
    testNum() // num=100
}

函数类型与变量

定义函数类型

我们可以使用type关键字来定义一个函数类型，具体格式如下：

type haha func(int, int) int

上面语句定义了一个haha类型，它是一种函数类型，这种函数接收两个int类型的参数并且返回一个int类型的返回值。

简单来说，凡是满足这个条件的函数都是haha类型的函数

函数类型变量

我们可以声明函数类型的变量并且为该变量赋值：

func main() {
    var c haha                      // 声明一个calculation类型的变量c
    c = add                         // 把add赋值给c
    fmt.Printf("type of c:%T\n", c) // type of c:main.calculation
    fmt.Println(c(1, 2))            // 像调用add一样调用c
​
    f := add                        // 将函数add赋值给变量f
    fmt.Printf("type of f:%T\n", f) // type of f:func(int, int) int
    fmt.Println(f(10, 20))          // 像调用add一样调用f
}

高阶函数

高阶函数分为函数作为参数和函数作为返回值两部分。

函数作为参数

函数可以作为参数：

func add(x, y int) int {
    return x + y
}
func calc(x, y int, op func(int, int) int) int {
    return op(x, y)
}
func main() {
    ret2 := calc(10, 20, add)
    fmt.Println(ret2) //30
}

函数作为返回值

函数也可以作为返回值：

func do(s string) (func(int, int) int, error) {
    switch s {
    case "+":
        return add, nil
    case "-":
        return sub, nil
    default:
        err := errors.New("无法识别的操作符")
        return nil, err
    }
}

匿名函数和闭包

匿名函数

函数当然还可以作为返回值，但是在Go语言中函数内部不能再像之前那样定义函数了，只能定义匿名函数。匿名函数就是没有函数名的函数，匿名函数的定义格式如下：

func(参数)(返回值){
    函数体
}

匿名函数因为没有函数名，所以没办法像普通函数那样调用，所以匿名函数需要保存到某个变量或者作为立即执行函数:

func main() {
    // 将匿名函数保存到变量
    add := func(x, y int) {
        fmt.Println(x + y)
    }
    add(10, 20) // 通过变量调用匿名函数
​
    //自执行函数：匿名函数定义完加()直接执行
    func(x, y int) {
        fmt.Println(x + y)
    }(10, 20)
}

匿名函数多用于实现回调函数和闭包。

闭包

闭包指的是一个函数和与其相关的引用环境组合而成的实体。简单来说，闭包=函数+引用环境。 首先我们来看一个例子：

func adder() func(int) int {
    var x int
    return func(y int) int {
        x += y
        return x
    }
}
func main() {
    var f = adder()
    fmt.Println(f(10)) //10
    fmt.Println(f(20)) //30
    fmt.Println(f(30)) //60
​
    f1 := adder()
    fmt.Println(f1(40)) //40
    fmt.Println(f1(50)) //90
}

变量f是一个函数并且它引用了其外部作用域中的x变量，此时f就是一个闭包。 在f的生命周期内，变量x也一直有效。 闭包进阶示例1：

func adder2(x int) func(int) int {
    return func(y int) int {
        x += y
        return x
    }
}
func main() {
    var f = adder2(10)
    fmt.Println(f(10)) //20
    fmt.Println(f(20)) //40
    fmt.Println(f(30)) //70
​
    f1 := adder2(20)
    fmt.Println(f1(40)) //60
    fmt.Println(f1(50)) //110
}

defer语句

Go语言中的defer语句会将其后面跟随的语句进行延迟处理。在defer归属的函数即将返回时，将延迟处理的语句按defer定义的逆序进行执行，也就是说，先被defer的语句最后被执行，最后被defer的语句，最先被执行。

举个例子：

func main() {
    fmt.Println("start")
    defer fmt.Println(1)
    defer fmt.Println(2)
    defer fmt.Println(3)
    fmt.Println("end")
}

输出结果：

start
end
3
2
1

由于defer语句延迟调用的特性，所以defer语句能非常方便的处理资源释放问题。比如：资源清理、文件关闭、解锁及记录时间等。

defer执行时机

在Go语言的函数中return语句在底层并不是原子操作，它分为给返回值赋值和RET指令两步。而defer语句执行的时机就在返回值赋值操作后，RET指令执行前。

defer执行时机

内置函数介绍

内置函数介绍
close主要用来关闭channel
len用来求长度，比如string、array、slice、map、channel
new用来分配内存，主要用来分配值类型，比如int、struct。返回的是指针
make用来分配内存，主要用来分配引用类型，比如chan、map、slice
append用来追加元素到数组、slice中
panic和recover用来做错误处理

panic/recover

Go语言中目前（Go1.12）是没有异常机制，但是使用panic/recover模式来处理错误。 panic可以在任何地方引发，但recover只有在defer调用的函数中有效。 首先来看一个例子：

func funcA() {
    fmt.Println("func A")
}
​
func funcB() {
    panic("panic in B")
}
​
func funcC() {
    fmt.Println("func C")
}
func main() {
    funcA()
    funcB()
    funcC()
}

输出：

func A
panic: panic in B
​
goroutine 1 [running]:
main.funcB(...)
        .../code/func/main.go:12
main.main()
        .../code/func/main.go:20 +0x98

程序运行期间funcB中引发了panic导致程序崩溃，异常退出了。这个时候我们就可以通过recover将程序恢复回来，继续往后执行。

func funcA() {
    fmt.Println("func A")
}
​
func funcB() {
    defer func() {
        err := recover()
        //如果程序出出现了panic错误,可以通过recover恢复过来
        if err != nil {
            fmt.Println("recover in B")
        }
    }()
    panic("panic in B")
}
​
func funcC() {
    fmt.Println("func C")
}
func main() {
    funcA()
    funcB()
    funcC()
}

注意：

  1. recover()必须搭配defer使用。
  2. defer一定要在可能引发panic的语句之前定义。

指针

Go语言中的指针不能进行偏移和运算，因此Go语言中的指针操作非常简单，我们只需要记住两个符号：&（取地址）和*（根据地址取值）。

指针地址和指针类型

每个变量在运行时都拥有一个地址，这个地址代表变量在内存中的位置。Go语言中使用&字符放在变量前面对变量进行“取地址”操作。 Go语言中的值类型（int、float、bool、string、array、struct）都有对应的指针类型，如：*int、*int64、*string等。

取变量指针的语法如下：

ptr := &v    // v的类型为T

其中：

  • v:代表被取地址的变量，类型为T
  • ptr:用于接收地址的变量，ptr的类型就为*T，称做T的指针类型。*代表指针。

举个例子：

func main() {
    a := 10
    b := &a
    fmt.Printf("a:%d ptr:%p\n", a, &a) // a:10 ptr:0xc00001a078
    fmt.Printf("b:%p type:%T\n", b, b) // b:0xc00001a078 type:*int
    fmt.Println(&b)                    // 0xc00000e018
}

指针取值

在对普通变量使用&操作符取地址后会获得这个变量的指针，然后可以对指针使用*操作，也就是指针取值，代码如下。

func main() {
    //指针取值
    a := 10
    b := &a // 取变量a的地址，将指针保存到b中
    fmt.Printf("type of b:%T\n", b)
    c := *b // 指针取值（根据指针去内存取值）
    fmt.Printf("type of c:%T\n", c)
    fmt.Printf("value of c:%v\n", c)
}

输出如下：

type of b:*int
type of c:int
value of c:10

总结： 取地址操作符&和取值操作符*是一对互补操作符，&取出地址，*根据地址取出地址指向的值。

变量、指针地址、指针变量、取地址、取值的相互关系和特性如下：

  • 对变量进行取地址（&）操作，可以获得这个变量的指针变量。
  • 指针变量的值是指针地址。
  • 对指针变量进行取值（*）操作，可以获得指针变量指向的原变量的值。

new和make

new

new是一个内置的函数，它的函数签名如下：

func new(Type) *Type

其中，

  • Type表示类型，new函数只接受一个参数，这个参数是一个类型
  • *Type表示类型指针，new函数返回一个指向该类型内存地址的指针。

new函数不太常用，使用new函数得到的是一个类型的指针，并且该指针对应的值为该类型的零值。举个例子：

func main() {
    a := new(int)
    b := new(bool)
    fmt.Printf("%T\n", a) // *int
    fmt.Printf("%T\n", b) // *bool
    fmt.Println(*a)       // 0
    fmt.Println(*b)       // false
}

本节开始的示例代码中var a *int只是声明了一个指针变量a但是没有初始化，指针作为引用类型需要初始化后才会拥有内存空间，才可以给它赋值。应该按照如下方式使用内置的new函数对a进行初始化之后就可以正常对其赋值了：

func main() {
    var a *int
    a = new(int)
    *a = 10
    fmt.Println(*a)
}

make

make也是用于内存分配的，区别于new，它只用于slice、map以及channel的内存创建，而且它返回的类型就是这三个类型本身，而不是他们的指针类型，因为这三种类型就是引用类型，所以就没有必要返回他们的指针了。make函数的函数签名如下：

func make(t Type, size ...IntegerType) Type

make函数是无可替代的，我们在使用slice、map以及channel的时候，都需要使用make进行初始化，然后才可以对它们进行操作。这个我们在上一章中都有说明，关于channel我们会在后续的章节详细说明。

本节开始的示例中var b map[string]int只是声明变量b是一个map类型的变量，需要像下面的示例代码一样使用make函数进行初始化操作之后，才能对其进行键值对赋值：

func main() {
    var b map[string]int
    b = make(map[string]int, 10)
    b["沙河娜扎"] = 100
    fmt.Println(b)
}

new与make的区别

  1. 二者都是用来做内存分配的。
  2. make只用于slice、map以及channel的初始化，返回的还是这三个引用类型本身；
  3. 而new用于类型的内存分配，并且内存对应的值为类型零值，返回的是指向类型的指针。
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