Go 语言入门指南：基础语法和常用特性解析（一）

Mirrre
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Go语言基础

变量和常量

变量

标准声明

var 变量名 变量类型

变量声明以关键字var开头，变量类型放在变量的后面，行尾无需分号。 举个例子：

var a int
var b string
var c bool

短变量声明（常用）

在函数内部，可以使用更简略的 := 方式声明并初始化变量，系统自动判断变量的类型。举个例子：

a := 18 //int类型
b := "lps" //string类型

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。

举个例子：

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

几个常见的iota示例:

使用_跳过某些值

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

iota声明中间插队

const (
    n1 = iota //0
    n2 = 100  //100
    n3 = iota //2
    n4        //3
)
const n5 = iota //0

定义数量级 （这里的<<表示左移操作，1<<10表示将1的二进制表示向左移10位，也就是由1变成了10000000000，也就是十进制的1024。同理2<<2表示将2的二进制表示向左移2位，也就是由10变成了1000，也就是十进制的8。）

const (
    _  = iota
    KB = 1 << (10 * iota)
    MB = 1 << (10 * iota)
    GB = 1 << (10 * iota)
    TB = 1 << (10 * iota)
    PB = 1 << (10 * iota)
)

多个iota定义在一行

const (
	a, b = iota + 1, iota + 2 //1,2
	c, d                      //2,3
	e, f                      //3,4
)

基本数据类型

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

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

举个例子，我们要打印一个Windows平台下的一个文件路径：

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
    fmt.Println("str := "c:\Code\lesson1\go.exe"")
}

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)) //输出：pig

	s2 := "白萝卜"
	runeS2 := []rune(s2)
	runeS2[0] = '红'
	fmt.Println(string(runeS2)) //输出：红萝卜
}

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)
}

运算符

Go 语言内置的运算符有：

  1. 算术运算符
  2. 关系运算符
  3. 逻辑运算符
  4. 位运算符
  5. 赋值运算符

算术运算符

运算符描述
+相加
-相减
*相乘
/相除
%求余

注意：  ++（自增）和--（自减）在Go语言中是单独的语句，并不是运算符。

关系运算符

运算符描述
==检查两个值是否相等，如果相等返回 True 否则返回 False。
!=检查两个值是否不相等，如果不相等返回 True 否则返回 False。
>检查左边值是否大于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。
>=检查左边值是否大于等于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。
<检查左边值是否小于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。
<=检查左边值是否小于等于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。

逻辑运算符

运算符描述
&&逻辑 AND 运算符。 如果两边的操作数都是 True，则为 True，否则为 False。
||逻辑 OR 运算符。 如果两边的操作数有一个 True，则为 True，否则为 False。
!逻辑 NOT 运算符。 如果条件为 True，则为 False，否则为 True。

位运算符

位运算符对整数在内存中的二进制位进行操作。

运算符描述
&参与运算的两数各对应的二进位相与。 （两位均为1才为1）
|参与运算的两数各对应的二进位相或。 （两位有一个为1就为1）
参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1。 （两位不一样则为1）
<<左移n位就是乘以2的n次方。 “a<<b”是把a的各二进位全部左移b位，高位丢弃，低位补0。
>>右移n位就是除以2的n次方。 “a>>b”是把a的各二进位全部右移b位。

赋值运算符

运算符描述
=简单的赋值运算符，将一个表达式的值赋给一个左值
+=相加后再赋值
-=相减后再赋值
*=相乘后再赋值
/=相除后再赋值
%=求余后再赋值
<<=左移后赋值
>>=右移后赋值
&=按位与后赋值
|=按位或后赋值
^=按位异或后赋值

流程控制

if else(分支结构)

if条件判断基本写法

Go语言中if条件判断的格式如下：

if 表达式1 {
    分支1
} else if 表达式2 {
    分支2
} else{
    分支3
}

当表达式1的结果为true时，执行分支1，否则判断表达式2，如果满足则执行分支2，都不满足时，则执行分支3。 if判断中的else if和else都是可选的，可以根据实际需要进行选择。

Go语言规定与if匹配的左括号{必须与if和表达式放在同一行，{放在其他位置会触发编译错误。 同理，与else匹配的{也必须与else写在同一行，else也必须与上一个if或else if右边的大括号在同一行。

举个例子：

func ifDemo1() {
	score := 65
	if score >= 90 {
		fmt.Println("A")
	} else if score > 75 {
		fmt.Println("B")
	} else {
		fmt.Println("C")
	}
}

if条件判断特殊写法

if条件判断还有一种特殊的写法，可以在 if 表达式之前添加一个执行语句，再根据变量值进行判断，举个例子：

func ifDemo2() {
	if score := 65; score >= 90 {
		fmt.Println("A")
	} else if score > 75 {
		fmt.Println("B")
	} else {
		fmt.Println("C")
	}
}

for(循环结构)

Go 语言中的所有循环类型均可以使用for关键字来完成。

for循环的基本格式如下：

for 初始语句;条件表达式;结束语句{
    循环体语句
}

条件表达式返回true时循环体不停地进行循环，直到条件表达式返回false时自动退出循环。

func forDemo() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println(i)
	}
}

for循环的初始语句可以被忽略，但是初始语句后的分号必须要写，例如：

func forDemo2() {
	i := 0
	for ; i < 10; i++ {
		fmt.Println(i)
	}
}

for循环的初始语句和结束语句都可以省略，例如：

func forDemo3() {
	i := 0
	for i < 10 {
		fmt.Println(i)
		i++
	}
}

这种写法类似于其他编程语言中的while，在while后添加一个条件表达式，满足条件表达式时持续循环，否则结束循环。

无限循环

for {
    循环体语句
}

for循环可以通过break、goto、return、panic语句强制退出循环。

for range(键值循环)

Go语言中可以使用for range遍历数组、切片、字符串、map 及通道（channel）。 通过for range遍历的返回值有以下规律：

  1. 数组、切片、字符串返回索引和值。
  2. map返回键和值。
  3. 通道（channel）只返回通道内的值。

switch case

使用switch语句可方便地对大量的值进行条件判断。

func switchDemo1() {
	finger := 3
	switch finger {
	case 1:
		fmt.Println("大拇指")
	case 2:
		fmt.Println("食指")
	case 3:
		fmt.Println("中指")
	case 4:
		fmt.Println("无名指")
	case 5:
		fmt.Println("小拇指")
	default:
		fmt.Println("无效的输入！")
	}
}

Go语言规定每个switch只能有一个default分支。

一个分支可以有多个值，多个case值中间使用英文逗号分隔。

func testSwitch3() {
	switch n := 7; n {
	case 1, 3, 5, 7, 9:
		fmt.Println("奇数")
	case 2, 4, 6, 8:
		fmt.Println("偶数")
	default:
		fmt.Println(n)
	}
}

分支还可以使用表达式，这时候switch语句后面不需要再跟判断变量。例如：

func switchDemo4() {
	age := 30
	switch {
	case age < 25:
		fmt.Println("好好学习吧")
	case age > 25 && age < 35:
		fmt.Println("好好工作吧")
	case age > 60:
		fmt.Println("好好享受吧")
	default:
		fmt.Println("活着真好")
	}
}

fallthrough语法可以执行满足条件的case的下一个case，是为了兼容C语言中的case设计的。

func switchDemo5() {
	s := "a"
	switch {
	case s == "a":
		fmt.Println("a")
		fallthrough
	case s == "b":
		fmt.Println("b")
	case s == "c":
		fmt.Println("c")
	default:
		fmt.Println("...")
	}
}

输出：

a
b

goto(跳转到指定标签)

goto语句通过标签进行代码间的无条件跳转。goto语句可以在快速跳出循环、避免重复退出上有一定的帮助。Go语言中使用goto语句能简化一些代码的实现过程。 例如双层嵌套的for循环要退出时：

func gotoDemo1() {
	var breakFlag bool
	for i := 0; i < 10; i++ {
		for j := 0; j < 10; j++ {
			if j == 2 {
				// 设置退出标签
				breakFlag = true
				break
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
		// 外层for循环判断
		if breakFlag {
			break
		}
	}
}

使用goto语句能简化代码：

func gotoDemo2() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		for j := 0; j < 10; j++ {
			if j == 2 {
				// 设置退出标签
				goto breakTag
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
	}
	return
	// 标签
breakTag:
	fmt.Println("结束for循环")
}

break(跳出循环)

break语句可以结束for、switch和select的代码块。

break语句还可以在语句后面添加标签，表示退出某个标签对应的代码块，标签要求必须定义在对应的for、switch和 select的代码块上。 举个例子：

func breakDemo1() {
BREAKDEMO1:
	for i := 0; i < 10; i++ {
		for j := 0; j < 10; j++ {
			if j == 2 {
				break BREAKDEMO1
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
	}
	fmt.Println("...")
}

continue(继续下次循环)

continue语句可以结束当前循环，开始下一次的循环迭代过程，仅限在for循环内使用。

在 continue语句后添加标签时，表示开始标签对应的循环。例如：

func continueDemo() {
forloop1:
	for i := 0; i < 5; i++ {
		// forloop2:
		for j := 0; j < 5; j++ {
			if i == 2 && j == 2 {
				continue forloop1
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
	}
}

数组

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

数组的初始化也有很多方式。

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]]
}
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