Go语言基础语法 part 2 | 青训营笔记

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接昨天的笔记,这是基础语法的第二部分,本想一篇总结完的,奈何代码长度实在太多,如果后一半光贴代码不分析的话(每次还是晚上写笔记)未免太过于敷衍。所以还是分成两篇。

上篇提到了数组,切片。接下来是 map (映射)

2.8 基础语法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"] // 读取时,可以加一个ok来获取这个 map 里面到底有没有这个 key 存在,golang 的 map 完全无序,遍历时不会按照字母顺序或者插入顺序输出,而是一个偏随机的顺序
	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)

}

map 是实际中最常用的数据结构,实际上就是以键值对的形式来存储数据(map 是无序的),在其他语言中,可能叫 hash 或者字典。

如果光看声明的话,似乎很像数组或者切片,但是,它的键可以是任意的类型(内置的类型或者结构体类型都可以,只要这个类型可以用 == 来比较)

map 中可以同时获取两个值,第一个值是你的键对应的值(但注意,Go 中,哪怕键不存在,也会返回对应类型的零值)。第二个值是一个布尔值,可以知道该键是否存在。

要从 map 中删除键值对,使用 delete 函数即可

2.9 range

range 可以用来快速遍历切片或者 map

对于数组,range 会返回数组的索引 index 和数组元素,如果不想要索引,可以用 _ 忽略掉(Go 中的 _ 就是用来忽略不需要的值的,也包括没有使用的包导入)

对于 map,range 会返回键和值,也就是 keyvalue

package main

import "fmt"

func main() {
	num := []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
	}
}

2.10 函数

还记得之前声明变量的时候,如果要显式指定类型,Go 的类型声明是后置的, 同样的,对于函数的返回值,也一样是后置的,函数使用 func 关键字,声明此外 Go 语言允许函数拥有多个返回值。通常情况下是返回两个值,一个是真正的返回值,一个是错误信息

Go 语言中没有 try catch 的错误处理机制,取而代之的是 if err != nil,至于为何这样设计,可以看看 Go 语言创始人之一 Rob Pike 的一篇演讲,在 Go 官网上的文章标题是 Go at Google: Language Design in the Service of Software Engineering 里面有提到 Go 的错误处理。

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

}

2.11 指针

Go 语言支持指针,并且可以通过指针来修改变量的值。

说到指针,就顺便提一下按值传递和按引用传递:

按值传递传递的是值的副本

传递引用会让两个函数实际上共享了内存,这样在一个函数内的修改会被所有函数察觉到。

在传递切片时,由于共享底层数组,实际上是按引用传递,一个函数修改了切片,所有使用该切片的函数都会受影响。在函数间按值传递 map 时,会进行浅拷贝,这里拷贝的实际上是 map 的指针,而不是键值对,所以对map的修改一样会被所有函数察觉到,传递引用的好处是可以避免大量的值拷贝带来的性能开销(比如上一篇笔记里面提到的 100 万个 int 元素的数组)。

package main

import "fmt"

func add2(n int) { // 传入的参数是拷贝,无法修改原有的值
	n += 2
}

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

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

2.12 结构体

Go 语言没有类,也没有继承,你可以通过结构体来定义自己的用户类型,和普通类型一样,可以作为函数的参数进行传递(正如之前提到的函数间传递数组,切片和map的问题,使用指针也可以避免大结构体拷贝的开销)。同时,Go 的结构体可以拥有自己的方法,马上就会提到

package main

import "fmt"

type user struct { // user 结构体,包含 name 和 password 两个字段
	name     string
	password string
}

func main() {
	a := user{name: "wang", password: "1024"} // 用结构体名称去初始化结构体变量
	b := user{"wang", "1024"}
	c := user{name: "wang"} // 可以只初始化一部分字段,未初始化的字段为空值
	c.password = "1024"     // 用 .字段名 来读取或写入结构体里面的内容
	var d user
	d.name = "wang"
	d.password = "1024"
	// 可以作为函数参数
	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 { // 使用指针可以对原结构体进行修改,在某些情况下也用于避免拷贝大结构体的开销
	return u.password == password
}

2.13 结构体方法

Go 中可以为结构体定义一些方法,实际上也是函数,但是再 func 之后和函数名之前加了额外的参数,这个参数被称为接收者(receiver)

package main

import "fmt"

type user struct {
	name     string
	password string
}

//	(u user) 现在位于 func 之后,函数名之前,而不再参数列表中,这样从普通函数变为了结构体方法
//
// 这个方法没有使用指针
func (u user) checkPassword(password string) bool {
	return u.password == password
}

// 这个方法使用了指针,可以对结构体进行修改
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"))
}

2.14 基础语法-错误处理

Go 中的错误处理是通过一个额外的返回值来返回错误信息(在刚才函数部分的笔记已经介绍过了)相对于Java的异常(学过 Java 都很熟悉的 try catch),Go的错误处理可以很清楚的知道是在哪个函数出了错误,并可以简单的通过 if else 来处理,下面引用 Rob Pike 在 Go at Google: Language Design in the Service of Software Engineering 里面的说法来解释一下为什么 Go 是这样做的

这是有意决定在 Go 中不包含异常。虽然一些批评者不同意这个决定,但我们相信有几个原因可以证明这会使软件更好

首先,计算机程序中的错误并没有什么特别的地方。例如,无法打开文件是一个常见的问题,不需要特殊的语言结构; if 和 return 就可以了

此外,如果错误使用特殊的控制结构,错误处理会扭曲处理错误的程序的控制流。类似Java的 try-catch-finally 块交织着多个重叠的控 制流,以复杂的方式相互作用。尽管相比之下,Go更加冗长地检查错误,但显式的设计使得控制流保持简单明了。

毫无疑问,生成的代码可能会更长,但是这种代码的清晰度和简洁性可以抵消其冗长。显式错误检查强制程序员在错误出现时思考并处理它们。异常使得忽略错误变得太容易,而不是处理它们,将责任传递到调用堆栈上,直到修复问题或诊断问题为时已晚

package main

import "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
		}
	}
}

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 find
		return
	} else {
		fmt.Println(u.name)
	}
}

2.15 基础语法:字符串操作

strings 包中有非常多的字符串工具函数

比如

  • Containers 判断一个字符串里面是否包含另一个字符串
  • Count 字符串计数
  • Index 查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

内置函数 len 可以获取字符串的长度

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))                       // 5
	b := "你好"
	fmt.Println(len(b)) // 6 因为一个中文对应多个字符
}

2.16 基础语法 字符串格式化

标准库的 fmt 包里面有非常多的字符串格式化相关的方法

golang 可以使用 %v 轻松打印任意类型的变量,不需要区分

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 打印多个变量并换行
	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} //更详细的结果
	fmt.Printf("p=%#v\n", p) // p=math.point{x:1. y:2} 进一步详细
	f := 3.141592653
	fmt.Println(f)          // 3.141592653
	fmt.Printf("%.2f\n", f) // 3.14
}

2.17 基础语法 JSON 操作

前后端的交互离不开通过 JSON 传递数据

Go 里面的 json 操作非常简单,对于一个已有的结构体,只需保证每个字段的第一个字母是大写,也就是在 Go 里面的公开字段,那么结构体就能用 json.Marshal 序列化,序列化之后就变成一个 byte 数组(你可以简单的理解为字符串,但是打印时需要强转,否则只能打印出16进制编码),序列化之后的字符串可以用 json.Unmarshal 反序列化到一个空变量里面

通常序列化出来的字符串风格是大写字母开头

如果需要输出小写下划线风格的字符串,可以在字段结构体后面加一个 json 的 tag

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", b)
}

2.18 基础语法-时间处理

最常用的时间处理是 time.Now() 可以快速获取当前时间 可以使用 time.Date 构造一个带时区的时间 .Sub 可以对两个时间做减法,得到一个时间段,然后得到有多少分钟,多少秒

time.format 可以格式化得到一个时间字符串(提供一个时间字符串的示例) time.Unix() 可以获取 Unix 时间戳

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	now := time.Now()
	fmt.Println(now) // 2022-03-27 18:04:59.433297 +800 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 +000 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"))
	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
}

2.19 基础语法 数字解析

主要是使用 strconv 包,strconv 包是 string convert 的缩写,包含了字符串和数字之间的转换

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

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

	// 字符串,10进制(0表示自动推测),64位精度整数
	n, _ := strconv.ParseInt("111", 10, 64)
	fmt.Println(n) // 111

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

	// 把十进制字符串转成数字,用Itoa可以把数字转回字符串
	n2, _ := strconv.Atoi("123")
	fmt.Println(n2) // 123

	// 输入不合法会返回错误
	n2, err := strconv.Atoi("AAA")
	fmt.Println(n2, err) // 0 strconv.Atoi: parsing "AAA": invalid syntax
}

2.20 基础语法 进程信息

os.Args 用于获取进程在执行时候的一些命令行参数

输入 go run example /20-env/main.go a b c d 来执行源文件,os.Args 长度是 5 第一个成员代表二进制自身的路径+名称,这里是一个临时目录,后边才是 a b c d 四个参数

os.Getenv 用于获取环境变量 os.Setenv 用于 写入环境变量 可以用 exec.Command 快速启动子进程并且获取其输入输出

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))
}