Go 语言入门指南:基础语法和常用特性解析 | 青训营

135 阅读10分钟

一、go语言的简介

1. 高性能高并发

go语言有和c++、java媲美的性能,在go里面不需要像其他编程语言一样去寻找高并发的第三方库的支持,只需要使用标准库以及标准库基础上的第三方库。

2. 语法简单,学习曲线平缓

go语言的语法风格类似于c语言,但是比c语言更加简单,比如去掉了括号,以及循环只有for循环。上手容易,简单易学。

3. 丰富的标准库

大部分情况下不需要借助第三方库,就能完成大部分基础功能的开发,大大降低了学习和使用成本。最关键的是标准库有很强的稳定性和兼容性,以及可以享受版本迭代带来的优化。

4. 完善的工具链

go语言诞生之初就有着很完善的工具链,包括编译、代码格式化、错误检查、帮助文档、代码补充提示,还有完整的单元测试框架。

5. 静态链接

所有的编译结构都是静态链接的,只有一个可执行文件,在运行时的空间占用会非常小,部署方便。

6. 快速编译

go语言拥有静态语言里面最快的编译速度,在字节跳动里的大量微服务都只需要很少的时间就能完成编译。

7. 跨平台

go语言可以在常见的linux、windows、macos下运行,也能用来开发安卓、ios软件,还能在树莓派、路由器等平台运行,无需配置交叉编译环境。

8. 垃圾回收

go语言是一门带垃圾回收的语言,和java类似,写代码的时候无需考虑垃圾回收。

二、go语言入门

开发环境

1. 安装go语言:

go.dev

studygolang.com/dl

goproxy.cn/

下载对应版本,按照提示安装即可。

2. 配置go语言开发环境:

IDE有 vscode 或者 goland

code.visualstudio.com/

www.jetbrains.com/zh-cn/go/

还有基于云的在线开发环境: /gitpod.io/#github.com/+项目地址,例如:

gitpod.io/#github.com…

基础语法

1.HelloWorld

package main  //代码属于main包,也就是程序的入口包,这个文件就是程序的入口文件
  
import (  //导入标准库里的fmt包,这个包主要用于输入输出字符串、格式化字符串
"fmt"  
)  
  
func main() {  //main函数
fmt.Println("hello world")  
}

2、变量类型

go语言是一种强类型语言,每一个变量都有它的类型。常见的变量类型包括整数、字符串、浮点型、布尔型,go语言的字符串是内置类型,大部分运算符的使用和优先级和c、c++差不多。

var a = "initial"  //自动推导变量类型
var b, c int = 1, 2  //显式地显示变量类型
var d = true  
var e float64  
f := float32(e)  //另外一种变量声明方式
g := a + "foo"  //字符串拼接
fmt.Println(a, b, c, d, e, f) // initial 1 2 true 0 0  
fmt.Println(g) // initialapple  
const s string = "constant"  //常量的声明,常量没有确定的类型,会根据代码上下文来自动确定
const h = 500000000  
const i = 3e20 / h 

3、if-else

写法和c、c++很类似,不同点是if语句后面没有括号,如果写了,编辑器会自动去掉括号,另外,大括号不可省略。

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

循环

go语言没有while循环,do-while循环,只有for循环,for循环的大括号也不能省略。同样可以使用break和continue来跳出循环或者继续循环。

i := 1  
for {  
fmt.Println("loop")  
break  
}  
for j := 7; j < 9; j++ {  //这里的三段任意一段都可以省略
fmt.Println(j)  
}  
for n := 0; n < 5; n++ {  
if n%2 == 0 {  
continue  
}  

switch

go语言的switch语句的判断条件可以使用任意类型的变量,不只是整型,并且可以用来取代任意的if-else语句。

a := 2  
switch a {  //默认不需要加break,且没有括号
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")  
}  

数组

var a [5]int  //数组声明,长度固定
a[4] = 100  
fmt.Println("get:", a[2])  
fmt.Println("len:", len(a))   
b := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}  //数组的初始化方式
fmt.Println(b)  
var twoD [2][3]int  //可以按下标存、读
for i := 0; i < 2; i++ {  
for j := 0; j < 3; j++ {  
twoD[i][j] = i + j  
}  
}  
fmt.Println("2d: ", twoD)  
}

切片

比较类似python的切片,但是在go语言中是一种存储类型,切片原理:实际上是存储了一个长度、一个容量、一个指向数组的指针。

s := make([]string, 3)  //是一个可变长度的数组,用make来创建一个切片
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")  //追加元素,必须把append的结果赋值回原数组,如果容量不够会先扩容再返回一个新的slice
s = append(s, "e", "f")  
fmt.Println(s) // [a b c d e f]  
  
c := make([]string, len(s))  //也可以直接指定长度
copy(c, s)  
fmt.Println(c) // [a b c d e f]  
  
fmt.Println(s[2:5]) // [c d e]  不包括第五个元素
fmt.Println(s[:5]) // [a b c d e]  
fmt.Println(s[2:]) // [c d e f]  
  
good := []string{"g", "o", "o", "d"}  //另外一种写法
fmt.Println(good) // [g o o d]

map

比较类似于c++的map,是一种哈希键值对的存储结构

m := make(map[string]int)  //string是key的类型,int是value的类型
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  ok是用来获取是否在map里存在
delete(m, "one")  //删除键值对
m2 := map[string]int{"three": 1, "two": 2}  //另外两种声明和初始化
var m3 = map[string]int{"one": 1, "two": 2}  

range

有点类似c++里的auto遍历,不需要考虑数据类型、存储类型,就可以用染个直接进行遍历。

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 B; a A  
}  
for k := range m {  
fmt.Println("key", k) // key a; key b  
}  

函数

与其他语言不一样的是,go语言的变量类型是后置的。

func add(a int, b int) int {  //变量类型是后置的
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   //返回两个值,第一个是value,第二个是错误信息
}  

指针

相比c和c++,指针支持的操作非常有限,最主要的用途就是将传入的参数进行修改。

func add2(n int) {  //这种写法是无效的,因为实际上函数传入的参数是拷贝,无法对main函数里的变量进行修改
n += 2  
}  
  
func add2ptr(n *int) {  //这样写就是传入指针
*n += 2  
}  

结构体

type user struct {  
name string  
password string  
}  
  
func main() {  
a := user{name: "wang", password: "1024"}  //结构体变量的初始化
b := user{"wang", "1024"}  //另一种初始化方式
c := user{name: "wang"}  //可以只初始化一部分值,其他的会置为空值
c.password = "1024"  
var d user  //也可以作为变量声明
d.name = "wang"  
d.password = "1024"   
fmt.Println(checkPassword(a, "haha")) // false  
fmt.Println(checkPassword2(&a, "haha")) // false  
}  
func checkPassword(u user, password string) bool {  //结构体的非指针用法
return u.password == password  
}  
func checkPassword2(u *user, password string) bool {  //指针用法,可以节省拷贝的开销
return u.password == password  

结构体方法

类似于类成员函数。函数声明的位置在结构体声明的后面,就会成为结构体方法,同样有指针和非指针的用法。

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  
}  

错误处理

不同于java,go语言的错误处理可以很清晰地返回哪个函数出现了错误,并且能够用简单的if-else来处理错误。nil是一个特殊值,表示某些数据类型(包括指针、切片、映射、通道、接口和函数类型)没有值或值为零。它类似于null在其他编程语言中。

type user struct {  
name string  
password string  
}  
  
func findUser(users []user, name string) (v *user, err error) {  //err用来返回错误
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 {  //判断error是否存在,如果`err`是`nil`,这意味着没有错误,并且操作执行成功。
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)  
}  

字符串操作

func main() {  
a := "hello"  
fmt.Println(strings.Contains(a, "ll")) // true  判断一个a字符串里是否有‘ll’
fmt.Println(strings.Count(a, "l")) // 2  字符串计数
fmt.Println(strings.HasPrefix(a, "he")) // true  判断是否有前缀
fmt.Println(strings.HasSuffix(a, "llo")) // true  判断是否有后缀
fmt.Println(strings.Index(a, "ll")) // 2  找到字串的位置
fmt.Println(strings.Join([]string{"he", "llo"}, "-")) // he-llo  字符串连接
fmt.Println(strings.Repeat(a, 2)) // hellohello  字符串重复
fmt.Println(strings.Replace(a, "e", "E", -1)) // hEllo  字符串替换
fmt.Println(strings.Split("a-b-c", "-")) // [a b c]  字符串切词
fmt.Println(strings.ToLower(a)) // hello  转小写
fmt.Println(strings.ToUpper(a)) // HELLO  转大写
fmt.Println(len(a)) // 5  字符串长度
b := "你好"  
fmt.Println(len(b)) // 6  一个中文会对应多个字符
}

字符串格式化

go里面的printf函数可以用%v来打印任何类型的变量,%+v可以得到更加详细的结构,%#v是进一步详细。保留两位浮点数也是%.2f。

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}  只打印出值
fmt.Printf("p=%+v\n", p) // p={x:1 y:2}  打印出字段名字和值
fmt.Printf("p=%#v\n", p) // p=main.point{x:1, y:2}  打印出结构体类型名称以及变量名字和值
  
f := 3.141592653  
fmt.Println(f) // 3.141592653  
fmt.Printf("%.2f\n", f) // 3.14  
}

JSON处理

所提供的Go代码与JSON封送处理相关,并演示了如何将Go结构(userInfo)转换成JSON表示。它使用encoding/json包,它是Go标准库的一部分,用来处理JSON编码和解码。 这一行使用json.Marshal函数对a变量(类型为userInfo)转换成JSON格式。这json.Marshal函数将该结构作为输入,并返回一个字节片(buf)包含JSON编码的表示。如果在编码过程中有任何错误,则err变量将保存错误信息。

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)  //使用`json.Marshal`函数对`a`变量序列化,如果在编码过程中有任何错误,则`err`变量将保存错误信息。
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)  //报错
}  
fmt.Println(string(buf))  
  
var b userInfo  
err = json.Unmarshal(buf, &b)  //反序列化
if err != nil {  
panic(err)  
}  
fmt.Printf("%#v\n", b) // main.userInfo{Name:"wang", Age:18, Hobby:[]string{"Golang", "TypeScript"}}  
}

时间处理

now := time.Now()  //快速获取当前时间
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)  //构造一个带时区的时间
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)  //得到一个时间段是t2-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  获取一个时间戳返回自Unix纪元以来经过的秒数

数字解析

f, _ := strconv.ParseFloat("1.234", 64)  //64是转换成的浮点数的精度
fmt.Println(f) // 1.234  
  
n, _ := strconv.ParseInt("111", 10, 64)  //10是转换的整数的基数,也就是十进制,64是64位
fmt.Println(n) // 111  
  
n, _ = strconv.ParseInt("0x1000", 0, 64)  //十六进制转换,0就代表自动去推测
fmt.Println(n) // 4096  
  
n2, _ := strconv.Atoi("123")  //字符串转整数
fmt.Println(n2) // 123  
  
n2, err := strconv.Atoi("AAA")  
fmt.Println(n2, err) // 0 strconv.Atoi: parsing "AAA": invalid syntax  输入不合法

进程信息

// 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]  第一个是个临时目录,代表文件所在位置,后面是输入的参数名字
fmt.Println(os.Getenv("PATH")) // /usr/local/go/bin...  获得环境变量
fmt.Println(os.Setenv("AA", "BB"))  //设置环境变量
  
buf, err := exec.Command("grep", "127.0.0.1", "/etc/hosts").CombinedOutput()  //快速启动子进程和获取输入输出
if err != nil {  
panic(err)  
}  
fmt.Println(string(buf)) // 127.0.0.1 localhost