这是我参与「第五营」笔记创作活动的的第1天。

Golang 语言基础（上）

一、简介

什么是Golang

Go（又称 Golang）是 Google的 Robert Griesemer，Rob Pike 及 Ken Thompson 开发的一种静态强类型、编译型、并发型，并具有垃圾回收功能的编程语言。

⭐ 特点

高性能、高并发
语法简单、学习曲线平缓
丰富的标准库
完善的工具链
静态链接
快速编译
跨平台
垃圾回收

哪些公司在使用 Golong

二、入门

开发环境

安装 Golang

任选一个现在即可：go.dev/ 、studygolang.com/dl
访问 GitHub 速度较慢，可以配置 go mod proxy：goproxy.cn/

配置集成开发环境

基础语法

Hello World

package main

import (
    "fmt"
)

func main()  {
    fmt.Println("hello world") // hello world
}

第一行package main代表这个文件属于main包的一部分，main包也就是程序的入口包。

第三行导入了标准库里面的FMT包。这个包主要是用来往屏幕输入输出字符串、格式化字符串。

第七行是main函数，main函数里面调用了fmt.Println输出hello world

通过 go run来运行程序，也可以通过go build编译成二进制文件，直接就可以运行。

变量

⭐ Golang 是一门强类型语言，每一个变量都有它自己的变量类型。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    var a = "initial"

    var b, c int = 1, 2

    var d = true

    var e float64

    f := float32(e)

    g := a + "foo"
    fmt.Println(a, b, c, d, e, f) // initial 1 2 true 0 0
    fmt.Println(g) // initialfoo

    const s string = "constant"
    const h = 500000000
    const i = 3e20 / h
    fmt.Println(s, h, i, math.Sin(h), math.Sin(i))
    // constant 500000000 6e+11 -0.28470407323754404 0.7591864109375384
}

大部分运算符的使用和优先级都和C或者C++类似。

在 Golang 里面变量的声明有两种方式，一种是通过var name string =这种方式来声明变量，声明变量的时候，一般会自动去推导变量的类型，如果有需要，你也可以显示写出变量类型。另一种声明变量的方式是使用变量 := 等于值。

常量通过const来声明，它没有确定的类型，会根据使用的上下文来自动确定类型。

if-else

package main

import "fmt"

func main() {

    if 7 % 2 == 0 {
            fmt.Println("7 is even")
    } else {
            fmt.Println("7 is odd")
    }

    if 8 % 4 == 0 {
            fmt.Println("8 is divisible by 4")
    }

    if num :=9; num < 0 {
            fmt.Println(num, "is negative")
    } else if num < 10 {
            fmt.Println(num, "has 1 digit")
    } else {
            fmt.Println(num, "has multiple digits")
    }
}

Golang里面的if-else写法和C或者C++类似。第一个不同点是if后面没有括号。如果你写括号的话，那么在保存的时候你的绾辑器会自动把你去掉。第二个不同点是Golang里面的if，它必须后面接大括号，就是你不能像C或者C++一样，直接把if里面的语句写在同一行。

循环

package main

import "fmt"

func main() {

    i := 1
    for {
        fmt.Println("loop")
        break
    }
    
    for j := 7; j < 9; j ++ {
           fmt.Println(j)
    }

    for n := 0; n < 5; n++ {
        if n % 2 == 0 {
                continue
        }
        fmt.Println(n)
    }

    for i <= 3 {
        fmt.Println(i)
        i = i + 1
    }
}

在Golang里面没有while和do whie，只有唯一的一种for循环。最简单的for循环就是在for后面什么都不写，代表一个死循环。可以使用经典的C循环，就是for i等于0，i小于N i加加。这中间三段，任何一段都可以省略。在循环里面，你可以用break或者continue来跳出或者继续循环。

switch

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {

    a := 2
    switch a {
    case 1:
            fmt.Println("one")
    case 2:
            fmt.Println("two")
    case 3:
            fmt.Println("three")
    case 4, 5:
            fmt.Println("four or five")
    default:
            fmt.Println("other")
    }

    t := time.Now()
    switch {
    case t.Hour() < 12:
            fmt.Println("It's before noon")
    default:
            fmt.Println("It's after noon")
    }
}

Golang里面的switch后面的那个变量名，并不是要括号。

这里有个很大的一点不同的是，在C++里面，switch case如果不显示加break的话会然后会继续往下跑完所有的case，在Golang里面的话是不需要加 break的。

相比C或者C++，Golang里面的switch功能更强大。可以使用任意的变量类型，甚至可以用来取代任意的if-else语句。你可以在swich后面不加任何的变量，然后在case里面写条件分支。这样代码相比你用多个if-else代码逻辑会更为清晰。

数组

package main

import "fmt"

func main() {

    var a[5]int
    a[4] = 100
    fmt.Println(a[4], len(a)) //100 5

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

    var twoD [2][3]int
    for i := 0; i < 2; i++ {
            for j := 0; j < 3; j++ {
                    twoD[i][j] = i + j
            }
    }
    fmt.Println("2d: ", twoD) //2d:  [[0 1 2] [1 2 3]]
}

在真实业务代码里面，我们很少直接使用数组，因为它长度是固定的，我们用的更多的是切片。

切片

package main

import "fmt"

func main() {

    s := make([]string, 3)
    s[0] = "a"
    s[1] = "b"
    s[2] = "c"
    fmt.Println("get:", s[2])   // c
    fmt.Println("len:", len(s)) // 3

    s = append(s, "d")
    s = append(s, "e", "f")
    fmt.Println(s) // [a b c d e f]

    c := make([]string, len(s))
    copy(c, s)
    fmt.Println(c) // [a b c d e f]

    fmt.Println(s[2:5]) // [c d e]
    fmt.Println(s[:5])  // [a b c d e]
    fmt.Println(s[2:])  // [c d e f]

    good := []string{"g", "o", "o", "d"}
    fmt.Println(good) // [g o o d]
}

切片不同于数组可以任意更改长度，然后也有更多丰富的操作。比如说我们可以用make来创健一个切片，可以像数组一样去取值，使用append来追加元素。slice初始化的时候也可以指定长度。

slice拥有像python一样的切片操作。不过不同于python，这里不支持负数索引。

map

package main

import "fmt"

func main() {
    m := make(map[string]int)
    m["one"] = 1
    m["two"] = 2
    fmt.Println(m)           // map[one:1 two:2]
    fmt.Println(len(m))      // 2
    fmt.Println(m["one"])    // 1
    fmt.Println(m["unknow"]) // 0

    r, ok := m["unknow"]
    fmt.Println(r, ok) // 0 false

    delete(m, "one")

    m2 := map[string]int{"one": 1, "two": 2}
    var m3 = map[string]int{"one": 1, "two": 2}
    fmt.Println(m2, m3)
}

在其他编程语言里面，它可以叫做哈希或者字典。map是实际使用过程中最频繁用到的数据结构。

我们可以用make来创建一个空map，这里会需要两个类型，第一个是那个key的类型，这里是string另一个是value的类型，这里是int，我门可以从里面去存储或者取出键值对。可以用delete从里面删除键值对。

Golang的map是完全无序的，遍历的时候不会按照字母顺序，也不会按照插入顺序输出，而是随机顺序。

range

package main

import "fmt"

func main() {
    nums := []int{2, 3, 4}
    sum := 0
    for i, num := range nums {
        sum += num
        if num == 2 {
            fmt.Println("index:", i, "num:", num) // index: 0 num: 2
        }
    }
    fmt.Println(sum) // 9

    m := map[string]string{"a": "A", "b": "B"}
    for k, v := range m {
        fmt.Println(k, v) // b 8; a A
    }
    for k,_ := range m {
        fmt.Println("key", k) // key a; key b
    }
}

对于一个slice或者一个map的话，我们可以用range来快速遍历，这样代码能够更加简洁。range遍历的时候，对于数组会返回两个值，第一个是索引，第二个是对应位置的值，如果我们不需要索引的话，我们可以用下划线来忽略。

函数

package main

import "fmt"

func add(a int, b int) int {
    return a + b
}

func add2(a, b int) int {
    return a + b
}

func exists(m map[string]string, k string) (v string, ok bool) {
    v, ok = m[k]
    return v, ok
}

func main() {
    res := add(1, 2)
    fmt.Println(res) // 3

    v, ok := exists(map[string]string{"a": "A"}, "a")
    fmt.Println(v, ok) // A True
}

Golang和其他很多语言不一样的是，变量类型是后置的。

Golang里面的函数原生支持返回多个值。在实际的业务逻辑代码里面几乎所有的函数都返回两个值，第一个是真正的返回结果，第二个值是一个错误信息。

指针

package main

import "fmt"

func add2(n int) {
    n += 2
}

func add2ptr(n *int) {
    *n += 2
}

func main() {
    n := 5
    add2(n)
    fmt.Println(n) // 5
    add2ptr(&n)
    fmt.Println(n) // 7
}

Golang里面也支持指针。当然，相比C和C++里面的指针，支持的操作很有限。指针的一个主要用途就是对于传入参数进行修改。

结构体

package main

import "fmt"

type user struct {
    name     string
    password string
}

func main() {
    a := user{name: "wang", password: "1024"}
    b := user{"wang", "1024"}
    c := user{name: "wang"}
    c.password = "1024"
    var d user
    d.name = "wang"
    d.password = "1024"

    fmt.Println(a, b, c, d)                 // {wang 1024} {wang 1024} {wang 1024} {wang 1024}
    fmt.Println(checkPassword(a, "haha"))   // false
    fmt.Println(checkPassword2(&a, "haha")) // false
}

func checkPassword(u user, password string) bool {
    return u.password == password
}

func checkPassword2(u *user, password string) bool {
    return u.password == password
}

结构体的话是带类型的字段的集合。我们可以用结构体的名称去初始化一个结构体变量，构造的时候需要传入每个字段的初始值。也可以用这种键值对的方式去指定初始值这样可以只对一部分字段进行初始化。同样的结构体我们也能支持指针，这样能够实现对于结构体的修改，也可以在某些情况下避免一些大结构体的拷贝开销。

结构体方法

package main

import "fmt"

type user struct {
    name     string
    password string
}

func (u user) checkPassword(password string) bool {
    return u.password == password
}

func (u *user) resetPassword(password string) {
    u.password = password
}

func main() {
    a := user{name: "wang", password: "1024"}
    a.resetPassword("2048")
    fmt.Println(a.checkPassword("2048")) // true
}

在Golang里面可以为结构体去定义一些方法。会有一点类似其他语言里面的类成员函数。比如这里，我们把上面一个例子的checkPasord的实现，从一个普通函数，改成了结构体方法。这样用户可以像a.checkPassword("xx")这样去调用。具体的代码修改，就是把第一个参数，加上括号，写到函数名称前面。

在实现结构体的方法的时候也有两种写法，一种是带指针，一种是不带指针。这个它们的区别的话是说如果你带指针的话，那你那么你就可以对这个结构体去做修改。如果你不带指针的话，那你实际上操作的是一个拷贝，你就无法对结构体进行修改。

错误处理

package main

import (
	"errors"
	"fmt"
)

type user struct {
    name     string
    password string
}

func findUser(users []user, name string) (v *user, err error) {
    for _, u := range users {
            if u.name == name {
                    return &u, nil
            }
    }
    return nil, errors.New("not found")
}

func main() {
    u, err := findUser([]user{{"wang", "1024"}}, "wang")
    if err != nil {
            fmt.Println(err)
            return
    }
    fmt.Println(u.name) // wang

    if u, err := findUser([]user{{"wang", "1024"}}, "li"); err != nil {
            fmt.Println(err) // not found
            return
    } else {
            fmt.Println(u.name)
    }
}

错误处理在Golang里面符合语言习惯的做法就是使用一个单独的返回值来传递错误信息。

不同于Java自家家使用的异常。Golang的处理方式，能够很清晰地知道哪个函数返回了错误，并且能用简单的if-else来处理错误。在函数里面，我们可以在那个函数的返回值类型里面，后面加一个error，就代表这个函数可能会返回错误。那么在函数实现的时候，return需要同时return两个值，要么就是如果出现错误的话，那么可以returm nil, eror。如果没有的话，那么返回原本的结果和nil。

nil是Golang中预先的标识符

我们可以直接使用nil，而不用声明它。

在Golang中，nil可以代表下面这些类型的零值：

指针类型（包括unsafe中的）
map类型
slice类型
function类型
channel类型
interface类型

字符串操作

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main() {
    a := "hello"
    fmt.Println(strings.Contains(a, "ll"))                // true
    fmt.Println(strings.Count(a, "l"))                    // 2
    fmt.Println(strings.HasPrefix(a, "he"))               // true
    fmt.Println(strings.HasSuffix(a, "llo"))              // true
    fmt.Println(strings.Index(a, "ll"))                   // 2
    fmt.Println(strings.Join([]string{"he", "llo"}, "-")) // he-llo
    fmt.Println(strings.Repeat(a, 2))                     // hellohello
    fmt.Println(strings.Replace(a, "e", "E", -1))         // hEllo
    fmt.Println(strings.Split("a-b-c", "-"))              // [a b c]
    fmt.Println(strings.ToLower(a))                       // hello
    fmt.Println(strings.ToUpper(a))                       // HELLO
    fmt.Println(len(a))                                   // 5
    b := "你好"
    fmt.Println(len(b)) // 6
}

在标准库strings包里面有很多常用的字符串工具函数，比如：

Contains判断一个字符串里面是否有包含另一个字符串

count字符串计数

HasPrefix判断字符串s是否以前缀开头

HasSuffix判断字符串s是否以后缀结尾

index找某个字符串的位置

join连接多个字符串

repeat重复多个字符串

replace替换字符串

ToLower处理字符串转化小写

ToUpper处理字符串转化大写

字符串格式化

package main

import "fmt"

type point struct {
    x, y int
}

func main() {
    s := "hello"
    n := 123
    p := point{1, 2}
    fmt.Println(s, n) // hello 123
    fmt.Println(p)    // {1 2}

    fmt.Printf("s=%v\n", s)  // s=hello
    fmt.Printf("n=%v\n", n)  // n=123
    fmt.Printf("p=%v\n", p)  // p={1 2}
    fmt.Printf("p=%+v\n", p) // p={x:1 y:2}
    fmt.Printf("p=%#v\n", p) // p=main.point{x:1, y:2}

    f := 3.141592653
    fmt.Println(f)          // 3.141592653
    fmt.Printf("%.2f\n", f) // 3.14
}

在标准库的FMT包里面有很多的字符串格式相关的方法，比如printf这个类似于C里面的printf函数。不同的是，在Golang里面的话，你可以很轻松地用%v来打印任意类型的变量，而不需要区分数字字符串。你也可以用%+v打印详细结果，%#v则更详细。

JSON 处理

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
)

type userInfo struct {
    Name  string
    Age   int `json:"age"`
    Hobby []string
}

func main() {
    a := userInfo{Name: "wang", Age: 18, Hobby: []string{"Golang", "TypeScript"}}
    buf, err := json.Marshal(a)
    if err != nil {
            panic(err)
    }
    fmt.Println(buf)         // [123 34 78 97...]
    fmt.Println(string(buf)) // {"Name":"wang","age":18,"Hobby":["Golang","TypeScript"]}

    buf, err = json.MarshalIndent(a, "", "\t")
    if err != nil {
            panic(err)
    }
    fmt.Println(string(buf))

    var b userInfo
    err = json.Unmarshal(buf, &b)
    if err != nil {
            panic(err)
    }
    fmt.Printf("%#v\n", b) // main.userInfo{Name:"wang", Age:18, Hobby:[]string{"Golang", "TypeScript"}}
}

Golang里面的JSON操作非常简单，对于一个已有的结构体，我们可以什么都不做，只要保证每个字段的第一个字母是大写，也就是是公开字段。那么这个结构体就能用JSON.Marshal去序列化，变成一个JSON的字符串。

序列化之后的字符串也能够用JSON.Unmarshal去反序列化到一个空的变量里面。这样默认序列化出来的字符串的话，它的风格是大写字母开头。我们可以在后面用json tag等语法来去修改输出ISON结果里面的字段名。

时间处理

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    now := time.Now()
    fmt.Println(now) // 2022-03-27 18:04:59.433297 +0800 CST m=+0.000087933
    t := time.Date(2022, 3, 27, 1, 25, 36, 0, time.UTC)
    t2 := time.Date(2022, 3, 27, 2, 30, 36, 0, time.UTC)
    fmt.Println(t)                                                  // 2022-03-27 01:25:36 +0000 UTC
    fmt.Println(t.Year(), t.Month(), t.Day(), t.Hour(), t.Minute()) // 2022 March 27 1 25
    fmt.Println(t.Format("2006-01-02 15:04:05"))                    // 2022-03-27 01:25:36
    diff := t2.Sub(t)
    fmt.Println(diff)                           // 1h5m0s
    fmt.Println(diff.Minutes(), diff.Seconds()) // 65 3900
    t3, err := time.Parse("2006-01-02 15:04:05", "2022-03-27 01:25:36")
    if err != nil {
            panic(err)
    }
    fmt.Println(t3 == t)    // true
    fmt.Println(now.Unix()) // 1648738080
}

在Golang里面最常用的就是time.now()来获取当前时间，然后你也可以用time.date去构造一个带时区的时间，构造完的时间。上面有很多方法来获取这个时间点的年月日小时分钟秒，然后也能用点sub去对两个时间进行减法，得到一个时间段。时间段又可以去得到它有多少小时，多少分钟、多少秒。

在和其些系统交互的时候我们经常会用到时间戳。那你可以用.Unix()来获取时间戳。

数字解析

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

func main() {
    f, _ := strconv.ParseFloat("1.234", 64)
    fmt.Println(f) // 1.234

    n, _ := strconv.ParseInt("111", 10, 64)
    fmt.Println(n) // 111

    n, _ = strconv.ParseInt("0x1000", 0, 64)
    fmt.Println(n) // 4096

    n2, _ := strconv.Atoi("123")
    fmt.Println(n2) // 123

    n2, err := strconv.Atoi("AAA")
    fmt.Println(n2, err) // 0 strconv.Atoi: parsing "AAA": invalid syntax
}

在Golang当中，关于字符串和数字类型之间的转换都在strconv这个包下，这个包是string cowvert这两个单词的缩写。

我们可以用parselnt或者parseFloat来解析一个字符串。parselnt的第一个参数是字符串，第二个参数是数字进制，为0时，默认为十进制，第三个参数时精度。

我们可以用Atoi把一个十进制字符串转成数字。可以用itoA把数字转成字符串。如果输入不合法，那么这些函数都会返回error。

进程信息

package main

import (
    "fmt"
    "os"
    "os/exec"
)

func main() {
    // go run example/20-env/main.go a b c d
    fmt.Println(os.Args)           // [/var/folders/8p/n34xxfnx38dg8bv_x8l62t_m0000gn/T/go-build3406981276/b001/exe/main a b c d]
    fmt.Println(os.Getenv("PATH")) // /usr/local/go/bin...
    fmt.Println(os.Setenv("AA", "BB"))

    buf, err := exec.Command("grep", "127.0.0.1", "/etc/hosts").CombinedOutput()
    if err != nil {
            panic(err)
    }
    fmt.Println(string(buf)) // 127.0.0.1       localhost
}

用os.Args可以得到程序执行的时候的指定的命令行参数。 os.Getenv和os.Setenv可以读取环境变量和写入环境变量。 exec.Command可以快速启动子进程并获取输入输出。

三、Golang 学习路线图

‍⁡‬⁣‌‬‬⁣⁣‬⁢‍Go 语言学习路线图

Golang 语言基础（上） | 青训营笔记

Golang 语言基础（上）

一、简介

什么是Golang

哪些公司在使用 Golong

二、入门

开发环境

安装 Golang

配置集成开发环境

基础语法

Hello World

变量

if-else

循环

switch

数组

切片

map

range

函数

指针

结构体

结构体方法

错误处理

字符串操作

字符串格式化

JSON 处理

时间处理

数字解析

进程信息

三、Golang 学习路线图