Go语言基础语法 | 青训营笔记

谷毛毛
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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第1天

变量与常量

变量

变量与常量是组成语句的最基本的单元，在语句中使用前需要定义，定义需要说明变量与常量的类型及初始值（对于变量可以不给赋初始值）。

Go语言中声明变量的几种方式：

  • var identifier type ，没有显示赋值，默认赋值为该类型的默认值，例如数值类型的为0，布尔类型的为false，字符串类型的为""（空字符串），指针等类型的为nil。
  • var identifier type = value，有显示赋值的变量定义，需要变量的值能匹配声明的类型。
  • var identifier = value，如果显示赋值定义变量时，可以省略type，将根据value进行自动推导变量的类型。
  • identifier := value，同时也可以省略var关键字，但需要用 :=替代=。

上面是变量定义的语法格式，其中出现的几个概念需要解释一下：

  1. 关键字
    程序语言中关键字或者保留字是有特殊含义的一类标识符，例如var就是Go语言中的一个关键字，用来定义常量的。Go语言共有如下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
  1. 标识符
    标识符用来命名变量、类型等程序实体。和大多数语言类似，Go语言中标识符使用一个或是多个字母(AZ和az)、数字(0~9)、下划线(_)组成的字符串，但是第一个字符不能是数字。
  2. 数据类型
    Go语言常用的数据类型有以下几类：

  • 数值类型

    • 整型：int、uint、int8、int16、int32、int64、uint8、uint16、uint32、uint64、byte、rune、uintptr
    • 浮点型：float32、float64
    • 复数：complex64、complex128

  • 布尔类型：bool，取值只可以是常量 true 或者 false

  • 字符串类型：string

  • 其他类型：

    • 指针类型：*type
    • 数组类型：[len]type、[...]type
    • 切片类型：[]type
    • Map类型：map[type]type
    • 结构体类型：struct { }
    • 接口类型
    • 函数类型
    • Channel类型

几个需要注意的点：

  • 变量定义可以在一条语句中定义多个变量，类似于Python语言，例如：var num1, num2 int = 2, 4
  • 可以采用因式分解关键字定义多个变量，一般用于定义全局变量，可以将var提取到外面，例如：
var (
    num1 int 
    str1 string
)

常量

常量的定义格式主要有两种：

  • const identifier type = value，例如const num int = 100，与变量定义类似，同样可以同时定义多个常量，例如const num1, num2 int = 100, 200；也可以将const提取到外面，例如：
const (
    num1 int = 100
    num2 int = 200
    num3   //num3=200，如果某行没有显示给出值，其值与前一行相等
)
  • const identifier = value，可以省略type，让编译器根据值来推导变量的类型，例如const num = 100

iota是一个特殊的常量，是一个编译器可以修改的常量，在const关键字出现时被赋值为0，外后每一行加1，例如：

const (
    a = iota      //a = 0
    b             //c = 1
    c             //c = 2
    d = 2<<iota   //d = 2 << 3 = 16
    e             //e = 2 << 4 = 32
)

表达式

表达式由变量、常量通过运算符连接而成，Go语言中运算符有以下几类：

  • 算术运算符：+、-、*、/、%、++、--
  • 关系运算符：==、!=、>、>=、<、<=
  • 逻辑运算符：&&、||、!
  • 位运算符：&、|、^、<<、>>
  • 赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、^=、|=
  • 其他运算符：&(取地址）、*(解引用)

程序结构

程序的三大基本结构为：顺序、条件、循环，顺序结构没什么好说的，就是按照语句一行一行执行，下面重点介绍条件及循环结构。

条件

Go语言中有下面几类条件语句：

  1. if...else...语句：与其他编程语言不同的是，if语句不仅可以跟一个逻辑表达式，例如：if a > 0 { }，还可以采用两段式，前面获取值，后面根据值来逻辑判断，例如：if a = get(); a > 0 { }。
  2. switch语句：switch分支匹配到则break，不需要显示添加，也不会走到下一个匹配条件。
  3. select语句：为

Go语言中switch有三种用法：

  • 根据变量的取值来判断：
switch *identifier* {
case *val1*:
...
case *val2*:
...
case *val3*,*val4*:
...
default:
...
}
  • 根据逻辑表达式的结果来判断：
switch {
case *bool_exp1*:
...
case *bool_exp2*:
...
case *bool_exp3*,*bool_exp4*:
...
default:
...
}
  • type-switch用法：
switch *identifier*.(type) {
case *type1*:
...
case *type2*:
...
case *type3*,*type4*:
...
default:
...
}

此外，case条件从上到下依次匹配，匹配到某个条件之后则break，如果需要显示地还往下进行匹配，则用到一个关键字fallthrough。

循环

Go语言循环语句只支持for关键字，主要有以下几种类型：

  1. for init; condition; post { }，根据初循环始化值、循环控制条件、每轮循环变化来控制循环。
  2. for condition { }，根据表达式条件来控制循环。
  3. for { }，无限循环。
  4. for index, value := range identifier { }，支持range来遍历的数据结构有字符串、数组、切片等。

在循环过程中可以控制循环的过程，有以下几种语句：

  1. break：终止整个循环
  2. continue：终止本轮循环，开始下一轮的执行
  3. goto LABEL：跳转到定义的标签处，可以在循环前、循环后或者循环中。

函数

函数的定义

由语句和基本的控制就可以写出一个基本的程序了，但如果将公共的代码抽象提取出来供其他地方使用，这就要用到函数。Go语言中函数的定义如下：

func func_name ( params_list ) return_types {
 //function body
}

其中：

  • func为函数定义的关键字
  • func_name为函数名
  • params_list为函数的参数列表，每个参数格式为param_name param_type，如果多个参数类型相同，前面的参数类型可以省略，如(x int, y int)可以简写为(x, y int)，Go语言函数参数传递都是传值的，如果函数参数为指针，则在函数内部对该指针内容的修改在函数结束之后也是生效的，本质上还是传值。
  • return_types为函数的返回值类型，没有返回值时为空，可以有一个或多个返回值。

struct的方法

如果需要定义struct类型的方法时，需要在函数名前增加struct类型的参数，等价于函数参数列表前显示增加一个struct类型的参数，类似于C++/Java中的this参数，有两种定义方法：

  • func (struct_name struct_type_name) func_name ( params_list ) return_types，等价于 func func_name ( struct_name struct_type_name, params_list ) return_types
  • func (struct_name *struct_type_name) func_name ( params_list ) return_types，等价于 func func_name ( struct_name *struct_type_name, params_list ) return_types

相对于来说第二种传结构体指针使用更多，这种方法避免了结构体内容的大量拷贝，同时可以在函数内部对结构体实例进行修改生效。

defer

defer是Go语言中的关键字，只能出现在函数调用语句前，如果用defer描述的函数调用，该语句只在函数结束前进行调用，和该函数调用语句出现的位置没有关系。主要可以用来在函数结束前进行清理动作，例如关闭文件描述符、释放锁等。如果有多个defer语句，函数结束前逆序执行这些defer描述的函数。

包

Go语言中源代码以包的形式组织，如果要将包中的函数提供给其他包来调用，约束是函数名首字母要大写，否则为一个包内的私有函数。关于包名还有以下几点需要注意的：

  • 文件名与包名没有直接关系，不一定要将文件名与包名定成同一个。
  • 文件夹名与包名没有直接关系，并非需要一致。
  • 同一个文件夹下的多个文件只能有一个包名，否则编译报错。

要导入一个包格式为 import [package_abbr] "package_path"，其中package_path为包的相对目录路径，Go编译时会在GOPATH环境变量定义的目录下src搜索该相对目录；如果包名太长，可以简写。

如果导入多个包，除了一行行import之外，还可以类似变量定义合并同类项将import提取出来，例如：

import (
    math
    fmt
)
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