Go语言基础语法 | 豆包MarsCode AI刷题

173 阅读17分钟

语言介绍

语言背景

某一天,Rob Pike在等待C++项目漫长的编译过程中,脑袋里迸发出了一个新奇的想法,他希望能够设计出一个简洁小巧,编译快速的编程语言,让他们不用每一次编译都要等待如此长的时间,于是在短暂的头脑风暴后,三人于2009年9月20日开了一个短会来讨论和设计这个语言的初步原型,在这个时间点Go便正式诞生了。随后这个团队又加入了各路人马,谷歌公司于2009年11月10日以BSD-3-Clause协议将Go语言正式开源,推出了最初的版本。

语言特性

  • 语法简单 Go语言在自由度和灵活度上做了取舍,以此换来了更好的维护性和平滑的学习曲线。
  • 部署友好 Go静态编译后的二进制文件不依赖额外的运行环境,编译速度也非常快。
  • 交叉编译 Go仅需要在编译时简单设置两个参数,就可以编译出能在其它平台上运行的程序
  • 天然并发 Go语言对于并发的支持是纯天然的,仅需一个关键字,就可以开启一个异步协程。
  • 垃圾回收 Go有着优秀的GC性能,大部分情况下GC延时都不会超过1毫秒。
  • 丰富的标准库 从字符串处理到源码AST解析,功能强大且丰富的标准库是Go语言坚实的基础。
  • 完善的工具链 Go有着完善的开发工具链,涵盖了编译,测试,依赖管理,性能分析等方方面面。

Go语言抛弃了继承,弱化了OOP,类,元编程,泛型,Lamda表达式等这些特性,拥有良好的性能和较低的上手难度,它适合用于云服务开发,应用服务端开发,以及网络编程。它自带GC,不需要开发者手动管理内存,静态编译和交叉编译这两点对于运维而言也十分友好。

Go语言的缺点同样也有很多,比如令人诟病的错误处理,残缺的泛型,标准库虽然很丰富但内置的数据结构却没几个,interface{}类型满天飞,没有枚举类型,除此之外,Go开发团队非常固执己见,不善于听取社区意见等等。(相比之下,Rust在错误处理,泛型,依赖管理,枚举,接口等方面做的要好得多)

总的来说,我们需要辩证的看待一门语言,作为一门工程化的语言,Go可以很大程度上提高团队的下限,就算开发人员水平再差也能兜底,很少出现一颗老鼠屎坏了一锅粥这种情况,同时因为简单的语法和较低的学习难度,可以让人很快的上手一个项目。尽管Go面世只有十余年不到,但已经有相当多的公司将Go作为了首选语言,也能侧面说明Go正在逐渐流行起来。

语言下载和安装

Go语言下载:Downloads - The Go Programming Language

具体:Windows上安装 Go 环境并配置环境变量 (超详细教程)_go环境变量配置 windows-CSDN博客

其他操作系统自行百度[doge]

基本语法(与其他语言进行对比)

开始

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	fmt.Println("hello world")
}
  1. package main:声明这是一个名为 main 的包。在 Go 语言中,每个程序必须属于一个包,而 main 包是一个特殊的包,它定义了一个可执行程序的入口点。
  2. import "fmt":导入 fmt 包。fmt 包是 Go 语言标准库中的一个包,它提供了格式化输入和输出的函数,例如 Println
  3. func main() {...}:定义了一个名为 main 的函数。这是程序的入口点,当你运行这个程序时,操作系统会调用这个函数。
  4. fmt.Println("hello world"):调用 fmt 包中的 Println 函数,打印 "hello world" 到控制台。Println 函数会自动在输出的末尾添加一个换行符。

变量

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func main() {

	var a = "initial"//声明一个名为`a`的变量,并将其初始值设置为`"initial"`。这是一个字符串类型的变量

	var b, c int = 1, 2

	var d = true

	var e float64

	f := float32(e)//使用短变量声明符号`:=`来声明一个名为`f`的变量,并将其初始值设置为`e`的`float32`类型的值。

	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"
	const h = 500000000
	const i = 3e20 / h
	fmt.Println(s, h, i, math.Sin(h), math.Sin(i))
}

go创建变量只需var lulabula...=bulabula.. 无需像C语言一样制定对应的类型,go会自动判断类型

for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
	}
}

不用讲,跟C语言几乎一样

if条件判断

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")
	}
}

跟C语言不同的是这个不用加括号,而且不能写在一行

switch语句

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")
   }
}

也是类C语言,甚至可以替代if else

数组

package main

import "fmt"

func main() {

	var a [5]int
        //int a[5] 倒过来一下
	a[4] = 100
	fmt.Println("get:", a[2])
	fmt.Println("len:", len(a))

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

	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)
}

切片(slice)

这个类似于Python

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]
}

这里使用切片的索引来打印切片的部分元素。

s[2:5]表示从索引2开始到索引5(不包括5)的元素,

s[:5]表示从索引0开始到索引5(不包括5)的元素,

s[2:]表示从索引2开始到切片末尾的元素。

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)
}

需要注意点:

创建map

m := make(map[string]int)

这行代码创建了一个名为m的map,它的键类型是string,值类型是intmake函数用于初始化map,确保它可以安全地用于存储键值

打印map

fmt.Println(m)

这行代码打印出mapm的所有键值对,输出结果为map[one:1 two:2]

访问不存在的键:

fmt.Println(m["unknow"])

这行代码尝试访问mapm中不存在的键"unknow",由于该键不存在,所以返回该值类型的零值,即0

检查键是否存在

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

这两行代码使用了多重赋值的特性,ok变量用于判断键是否存在于map中。如果键存在,oktrue,否则为falser变量则存储了键对应的值,如果键不存在,r为该值类型的零值。输出结果为0 false

删除键值对

delete(m, "one")

初始化map的另一种方式

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

范围(Range)

Go 语言中 range 关键字用于 for 循环中迭代数组(array)、切片(slice)、通道(channel)或集合(map)的元素。在数组和切片中它返回元素的索引和索引对应的值,在集合中返回 key-value 对。

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
	}
}

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
}

指针(point)

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
}

这里定义了两个函数:add2add2ptradd2函数接受一个整数参数,并将其值加2,但由于是值传递,原始的n值不会被改变。add2ptr函数接受一个整数指针参数,通过指针间接访问并修改了原始的n值。

在主函数中,首先定义了一个整数变量n并初始化为5。然后调用add2函数,传入n的值,但由于是值传递,n的值没有被改变,所以打印出来仍然是5。接着调用add2ptr函数,传入n的地址,这次由于是指针传递,n的值被修改为7,所以打印出来是7。

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
}

错误处理

package main

import (
	"errors"
	"fmt"
)

type user struct {
	name     string
	password string
}
// findUser 函数接收一个用户切片和一个用户名作为参数,在切片中查找指定用户名的用户
// 如果找到,则返回该用户的指针和 nil 错误;如果未找到,则返回 nil 和一个自定义的错误信息
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)
	}
}

函数findUser接受一个用户列表users和一个用户名name作为参数,然后遍历用户列表,查找用户名匹配的用户。如果找到,则返回该用户的指针和nil错误;如果未找到,则返回nil和一个自定义的错误信息"not found"。

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
}
  1. 字符串定义和基本操作

    a := "hello"
    

    这里定义了一个字符串变量a,并初始化为"hello"。

  2. 字符串包含检查

    fmt.Println(strings.Contains(a, "ll")) // true
    

    使用strings.Contains函数检查字符串a中是否包含子串"ll",并打印结果。

  3. 字符串计数

    fmt.Println(strings.Count(a, "l")) // 2
    

    使用strings.Count函数统计字符串a中字符"l"出现的次数,并打印结果。

  4. 字符串前缀和后缀检查

    fmt.Println(strings.HasPrefix(a, "he")) // true
    fmt.Println(strings.HasSuffix(a, "llo")) // true
    

    使用strings.HasPrefixstrings.HasSuffix函数分别检查字符串a是否以"he"为前缀和以"llo"为后缀,并打印结果。

  5. 字符串索引

    fmt.Println(strings.Index(a, "ll")) // 2
    

    使用strings.Index函数查找子串"ll"在字符串a中第一次出现的位置,并打印结果。

  6. 字符串拼接

    fmt.Println(strings.Join([]string{"he", "llo"}, "-")) // he-llo
    

    使用strings.Join函数将字符串切片中的元素用指定的分隔符"-"连接起来,并打印结果。

  7. 字符串重复

    fmt.Println(strings.Repeat(a, 2)) // hellohello
    

    使用strings.Repeat函数将字符串a重复指定次数(这里是2次),并打印结果。

  8. 字符串替换

    fmt.Println(strings.Replace(a, "e", "E", -1)) // hEllo
    

    使用strings.Replace函数将字符串a中的所有字符"e"替换为"E",并打印结果。

  9. 字符串分割

    fmt.Println(strings.Split("a-b-c", "-")) // [a b c]
    

    使用strings.Split函数将字符串按照指定的分隔符"-"分割,并打印结果。

  10. 字符串大小写转换

    fmt.Println(strings.ToLower(a)) // hello
    fmt.Println(strings.ToUpper(a)) // HELLO
    

    使用strings.ToLowerstrings.ToUpper函数分别将字符串a转换为小写和大写,并打印结果。

  11. 字符串长度

    fmt.Println(len(a)) // 5
    

    使用内置函数len获取字符串a的长度,并打印结果。

  12. 中文字符串长度

    b := "你好"
    fmt.Println(len(b)) // 6
    

    这里定义了一个中文字符串b,并打印其长度。由于Go语言中字符串的长度是按照字节数计算的,而中文字符通常占用多个字节,所以这里的长度是6而不是2。

格式化输出

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
}
  1. 格式化输出字符串

    fmt.Printf("s=%v\n", s)  // s=hello
    

    这行代码使用%v格式化动词来输出字符串s的值,并在字符串前面添加了前缀s=\n是一个转义字符,表示换行。

  2. 格式化输出整数

    fmt.Printf("n=%v\n", n)  // n=123
    

    这行代码使用%v格式化动词来输出整数n的值,并在整数前面添加了前缀n=。同样,\n表示换行。

  3. 格式化输出结构体

    fmt.Printf("p=%v\n", p)  // p={1 2}
    

    这行代码使用%v格式化动词来输出结构体p的值,并在结构体前面添加了前缀p=。结构体的值以{x y}的形式输出,其中xy是结构体的字段值。

  4. 格式化输出结构体,带字段名

    fmt.Printf("p=%+v\n", p) // p={x:1 y:2}
    

    这行代码使用%+v格式化动词来输出结构体p的值,并在结构体前面添加了前缀p=。与上一行代码不同的是,这里的输出包含了结构体的字段名,以{field:value}的形式输出。

  5. 格式化输出结构体,带类型信息

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

    这行代码使用%#v格式化动词来输出结构体p的值,并在结构体前面添加了前缀p=。与上一行代码不同的是,这里的输出不仅包含了结构体的字段名和值,还包含了结构体的类型信息。

处理时间问题

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
}
  1. 导入包

    import (
        "fmt"
        "time"
    )
    

    这里导入了两个标准库包:fmt用于格式化输入和输出,time用于处理日期和时间。

  2. 获取当前时间

    now := time.Now()
    fmt.Println(now) // 2022-03-27 18:04:59.433297 +0800 CST m=+0.000087933
    

    使用time.Now()函数获取当前时间,并打印出来。

  3. 创建指定日期和时间的对象

    t := time.Date(2022, 3, 27, 1, 25, 36, 0, time.UTC)
    t2 := time.Date(2022, 3, 27, 2, 30, 36, 0, time.UTC)
    

    使用time.Date函数创建两个指定日期和时间的time对象,一个是UTC时间,另一个是比UTC时间晚1小时的时间。

  4. 打印日期和时间的各个部分

    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
    

    打印创建的time对象,并分别打印出年份、月份、日期、小时和分钟。

  5. 格式化日期和时间

    fmt.Println(t.Format("2006-01-02 15:04:05")) // 2022-03-27 01:25:36
    

    使用Format方法将time对象格式化为指定的字符串格式。

  6. 计算时间差

    diff := t2.Sub(t)
    fmt.Println(diff)                           // 1h5m0s
    fmt.Println(diff.Minutes(), diff.Seconds()) // 65 3900
    

    使用Sub方法计算两个time对象的时间差,并打印出时间差的字符串表示,以及分钟和秒数。

  7. 解析字符串为时间对象

    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
    

    使用time.Parse函数将指定格式的字符串解析为time对象,并检查解析后的对象是否与之前创建的对象相等。

  8. 获取时间戳

    fmt.Println(now.Unix()) // 1648738080
    

    使用Unix方法获取当前时间的Unix时间戳(秒数)。

字符串和数值类型之间的转换

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
}
  1. 导入包

    import (
        "fmt"
        "strconv"
    )
    

    这里导入了两个标准库包:fmt用于格式化输入和输出,strconv用于字符串和数值类型之间的转换。

  2. ParseFloat函数

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

    使用strconv.ParseFloat函数将字符串"1.234"转换为float64类型,并忽略可能的错误。

  3. ParseInt函数

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

    使用strconv.ParseInt函数将字符串"111"转换为int64类型,进制为10,并忽略可能的错误。

  4. ParseInt函数与十六进制

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

    使用strconv.ParseInt函数将字符串"0x1000"转换为int64类型,进制为0(自动识别),并忽略可能的错误。

  5. Atoi函数

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

    使用strconv.Atoi函数将字符串"123"转换为int类型,并忽略可能的错误。

  6. Atoi函数与错误处理

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

    使用strconv.Atoi函数将字符串"AAA"转换为int类型,并处理可能的错误。由于"AAA"不是一个有效的数字字符串,转换失败,返回0和一个错误信息。

处理命令行参数、环境变量以及执行外部命令

package main

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

// main 函数是程序的入口点
func main() {
  // 打印命令行参数
  fmt.Println(os.Args)           // [/var/folders/8p/n34xxfnx38dg8bv_x8l62t_m0000gn/T/go-build3406981276/b001/exe/main a b c d]
  // 打印环境变量 PATH 的值
  fmt.Println(os.Getenv("PATH")) // /usr/local/go/bin...
  // 设置环境变量 AA 的值为 BB
  fmt.Println(os.Setenv("AA", "BB"))

  // 执行 grep 命令,在 /etc/hosts 文件中查找包含 127.0.0.1 的行
  buf, err := exec.Command("grep", "127.0.0.1", "/etc/hosts").CombinedOutput()
  // 如果执行命令时发生错误,抛出异常
  if err!= nil {
  	panic(err)
  }
  // 打印 grep 命令的输出结果
  fmt.Println(string(buf)) // 127.0.0.1       localhost
}