Go 语言入门指南：基础语法和常用特性解析
go的一些特性
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高性能
- 作为编译型语言，Go在编译阶段就把代码优化为高效的机器码。例如，在进行密集型计算任务时，Go程序的运算速度能充分发挥优势。其内存分配策略很合理，减少了内存碎片，提高了内存利用率。并且Go对I/O操作进行了优化，像网络和磁盘I/O，在高负载情况下也能保持较好的性能。
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高并发
- Goroutine的开销极小，创建和切换成本低，能快速响应大量并发任务。通道（Channel）类型安全，能够自然地实现协程间的同步和数据传递，避免了复杂的锁机制。除了互斥锁和读写锁，Go还提供了原子操作等并发工具，使得开发者可以灵活地构建高并发程序，比如大规模的分布式系统。
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语法简单
- 变量声明除了自动推导类型，还可以在块作用域内声明，增强了代码局部性。函数支持多返回值，这在处理错误和返回多个结果时非常方便。它的循环结构简洁，例如可以很方便地遍历数组、切片等，而且语法风格统一，容易记忆和掌握。
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丰富的标准库
- 在网络编程方面，除了基本的TCP和UDP操作，还支持HTTP协议的便捷开发，包括服务器和客户端。对于文件操作，不仅可以简单读写，还能对文件属性、权限等进行管理。此外，标准库中的编码/解码库可以处理常见的如JSON、XML等格式，方便数据交互。
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完善的工具链
- 除了
go build编译和gofmt格式化、go test测试外，还有go doc用于生成文档。go vet工具可以检查代码潜在的错误，比如未使用的变量、类型错误等，帮助开发者提高代码质量。
- 除了
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静态链接
- 静态链接将程序依赖的库打包进可执行文件，避免了动态库版本冲突。对于一些安全性要求高的环境，如金融系统，静态链接可以保证程序运行的独立性和稳定性，不会因为外部库的变化而受到影响。
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快速编译
- 编译器能够快速解析Go源文件的语法结构，并行处理多个文件的编译。增量编译时，会智能地识别代码变更部分，只重新编译与之相关的模块，对于大型项目开发和调试阶段，大大节省了时间。
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跨平台
- Go在不同操作系统下都能保持一致的行为，例如文件路径处理，在不同操作系统下都有对应的标准库函数来正确处理。并且在交叉编译时也很方便，开发者可以在一个平台上为其他平台编译程序，比如在Linux系统上为Windows系统编译Go应用。
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垃圾回收
- 垃圾回收器能够自动检测内存中的垃圾对象，通过标记 - 清除或标记 - 复制等方式回收内存。而且Go的垃圾回收器会根据程序的运行状态动态调整回收策略，比如在内存压力大时会更频繁地回收，保证程序的内存使用健康。
基础语法
前言
我个人认为 golang 的语法属于是C版的java和python混合，就是那种工程化像java，但语法像python一样：如果学习了c或java能看懂一部分代码，但又会发现有些地方很熟悉但是又比较陌生。例如python的缩进一样，能理解是作用范围，但这么用的还是第一次见等等等等，但无论如何，只要学习过其他的编程语言，那么大体上学习go还是相当快的。
go的helloworld
go的print和java类似，都是 xxx.print 这种写法，但是和java又有些不同，go在使用print时需要和c一样先引用包。我认为这种缝合还是挺有趣的，请看代码。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
fmt.Println("hello world")
}
go的变量
在写法这一点上，可以说和python完全不同！go是一个严谨的强类型语言，每一个变量都有它自己的变量类型。常见的变量类型包括 字符串 整数 浮点型、布尔型等。go 语言的字符串是内置类型，可以直接通过加号拼接，也能够直接用等于号去比较两个字符串。在go语言里面，大部分运算符的使用和优先级都和 C 或者 C++ 类似，这里就不再概述。
哈哈其实前面和python完全不同是一个笑话，实际上也可以像python中一个不额外定义变量类型，直接让go给你自动推导变量类型，不过一般来说还是严谨一些会好一点（但只要这么用了就停不下来了了）。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
func main() {
var a = "initial"
var b, c int = 1, 2
var d = true
var e float64
f := float32(e)
g := a + "foo"
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的ifelse
go中的ifelse和c/c++的写法类型 但是也有自己的特色：首先就是和python类似，是没有圆括号的，然后就是最特殊的一个，即结构必须得这么写，尤其是else前的大回括号，不然运行时可能会报错的（本人用的vscode然后热重载air运行是会报错的）。
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")
}
}
go中的for循环
为什么循环只说for循环呢，很简单：go中只有for循环，没有while以及do while循环。当然可以用for循环去进行模拟，以及写死循环的话也很简单，直接在for后不加条件，这样就是死循环了。
不过 break 和 continue 还是有的。
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
}
}
switch
分支结构当然少不了switch啦（虽然python没有就是了），go语言里面的 switch ，和 C / C++ 比较类似。同样的在 switch 后面的那个变量名，并不是要括号。这里有个很大的一点不同的是，在C / C++ 里面， switch case 如果不不显示加 break 的话会然后会继续往下跑完所有的 case， 在go语言里面的话是不需要加 break （终于不用写break了）的。因此相比 C / C++， go语言里面的 switch 功能更强大。甚至可以使用任意的变量类型，可以用来取代任意的 if else 语句。可以在 switch 后面不加任何的变量，然后在 case 里面写条件分支。
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")
}
}
数组
这个就很经典啦，我想应该无需过多介绍了吧。不过一般来说go中还是用切片比较多就是了（因为更灵活）。
数组就是一个具有编号且长度固定的元素序列。比如这里的话是一个可以存放 5 个int元素的数组 A 。 对于一个数组，可以很方便地取特定索引的值或者往特定索引取存储值，然后也能够直接去打印一个数组。
package main
import "fmt"
func main() {
var a [5]int
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
切片不同于数组可以任意更改长度，然后也有更多丰富的操作。比如说可以用 make 来创建一个切片，可以像数组一样去取值，使用 append 来追加元素。 注意 append 的用法的话，必须把 append 的结果赋值为原数组。 因为 slice 的原理实际上是它有一个它存储了一个长度和一个容量，加一个指向一个数组的指针，在你执行 append 操作的时候，如果容量不够的话，会扩容并且返回新的 slice。 slice 此初始化的时候也可以指定长度。 slice 拥有像 python 一样的切片操作，比如这个代表取出第二个到第五个位置的元素，不包括第五个元素。不过不同于python，这里不支持负数索引（python的含金量.jpg）。
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]
}
map 键值对
map在别的编程语言中还可能会被称为 哈希 或 字典 。 map 是实际使用过程中最频繁用到的数据结构。 我们跟我们可以用 make 来创建一个空 map ，这里会需要两个类型，第一个是那个 key 的类型，这里是 string 另一个是 value 的类型，这里是 int 。 我们可以从里面去存储或者取出键值对。可以用 delete 从里面删除键值对。 go的map是完全无序的，遍历的时候不会按照字母顺序，也不会按照插入顺序输出，而是随机顺序（毕竟无下标）。
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)
}
range
如果用过python的同学更熟悉range,当然用法以及其功能也是大差不大的，对于一个 slice 或者一个 map 的话，我们可以用 range 来快速遍历，这样代码能够更加简洁。 range 遍历的时候，对于数组会返回两个值，第一个是索引，第二个是对应位置的值。如果我们不需要索引的话，我们可以用下划线（下划线省略在go中特别常用 属于是一个特点语法）来忽略。
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
Golang 和其他很多语言不一样的是，变量类型是后置的。 Golang 里面的函数原生支持返回多个值。在实际的业务逻辑代码里面几乎所有的函数都返回两个值，第一个是真正的返回结果，第二个值是一个错误信息。
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
这个对于很多新手同学来说真的是噩梦般的存在了呢（对于我也是orz），不过好的一方面是go中的指针的主要用途就只是对传入参数进行修改了。
例如代码中的内容，add函数试图把一个变量+2。但是单纯像add函数这种写法其实是无效的。因为传入函数的参数实际上是一个拷贝，那也说这个+2，是对那个拷贝进行了+2， 并不起作用。如果我们需要起作用的话，那么我们需要把那个类型写成指针类型，那么为了类型匹配，调用的时候会加一个 & 符号，即正确的是add2ptr函数。
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
}
结构体
这个在真实业务中是一个特别常用的东西了呢！其实就是简单版的java对象了呢。
结构体是带类型的字段的集合。
比如这里 user 结构包含了两个字段，name 和 password。我们可以用结构体的名称去初始化一个结构体变量，构造的时候需要传入每个字段的初始值。也可以用这种键值对的方式去指定初始值，这样可以只对一部分字段进行初始化。同样的结构体我们也能支持指针，这样能够实现对于结构体的修改，也可以在某些情况下避免一些大结构体的拷贝开销。
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
}
结构体方法
这个就有点像是类成员函数了呢。
比如这里，我们把上面一个例子的 checkPassword 的实现，从一个普通函数，改成了 结构体方法。 这样用户可以 像 a.checkPassword(“xx”) 这样去调用。具体的代码修改，就是把第一个参数，加上括号，写到函数名称前面。 在实现结构体的方法的时候也有两种写法，一种是带指针，一种是不带指针。这个它们的区别的话是说如果你带指针的话，那你那么你就可以对这个结构体去做修改。如果你不带指针的话，那你实际上操作的是一个拷贝，你就无法对结构体进行修改。
package main
import "fmt"
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
}
func main() {
a := user{name: "wang", password: "1024"}
a.resetPassword("2048")
fmt.Println(a.checkPassword("2048")) // true
}
错误处理
错误处理 在 go 语言里面符合语言习惯的做法就是使用一个单独的返回值来传递错误信息。 不同于 Java 自家家使用的异常。go语言的处理方式，能够很清晰地知道哪个函数返回了错误，并且能用简单的 if else 来处理错误。这种方式各有所长吧，go这样的缺点就是会有很多if else。。。有时候会有特别多。。。 在函数里面，我们可以在那个函数的返回值类型里面，后面加一个 error， 就代表这个函数可能会返回错误。 那么在函数实现的时候， return 需要同时 return 两个值，要么就是如果出现错误的话，那么可以 return nil 和一个 error。如果没有的话，那么返回原本的结果和 nil。
package main
import (
"errors"
"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
}
}
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)
}
}
字符串处理
这就是一些常用的字符串操作啦，大部分在实际业务中会使得开发更简单，减少开发时间等等。
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
}
字符串格式化
之前2.2算是简单一窥print啦，这里算是2.2的补充。
在标准库的 FMT 包里面有很多的字符串格式相关的方法，比如 printf 这个类似于 C 语言里面的 printf 函数。不同的是，在go语言里面的话，你可以很轻松地用 %v 来打印任意类型的变量，而不需要区分数字字符串。你也可以用 %+v 打印详细结果，%#v 则更详细。
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
}
JSON处理
这里就更体现结构体在实际业务中的重要性了，无论是结构体转json，还是json结构化，都需要结构体在其中发挥重要作用。
不过在处理时要保证每个字段的第一个字母是大写，也就是是公开字段。那么这个结构体就能用 JSON.marshaler 去序列化，变成一个 JSON 的字符串。 序列化之后的字符串也能够用 JSON.unmarshaler 去反序列化到一个空的变量里面。 这样默认序列化出来的字符串的话，它的风格是大写字母开头，而不是下划线。我们可以在后面用 json tag 等语法来去修改输出 JSON 结果里面的字段名。这种 tag 写法在gorm中也很常见，属于是重点进阶知识点了。
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\n", b) // main.userInfo{Name:"wang", Age:18, Hobby:[]string{"Golang", "TypeScript"}}
}
时间处理
go时间处理中有个很有意思的地方，就是代码里的 2006-01-02 15:04:05 ,和别的语言格式化不同，go中的格式化是直接用这个特殊的时间点作为格式化字符的，这也算是go的一个很特别的地方，只要记住这个时间点，就可以进行格式化了。当然也算是有弊有利，好的地方是就不需要记 YYYY MM DD 这些了，有时候是真的转不过来。。。
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
}
数字解析
在 go 语言当中，关于字符串和数字类型之间的转换都在 STR conv 这个包下，这个包是 string convert 这两个单词的缩写。 我们可以用 parseInt 或者 parseFloat 来解析一个字符串。 parseint 参数 我们可以用 Atoi 把一个十进制字符串转成数字。可以用 itoA 把数字转成字符串。 如果输入不合法，那么这些函数都会返回error。
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
}
进程信息
在 go 里面，我们能够用 os.argv 来得到程序执行的时候的指定的命令行参数。 比如我们编译的一个 二进制文件，command。 后面接 abcd 来启动，输出就是 os.argv 会是一个长度为 5 的 slice ,第一个成员代表二进制自身的名字。 我们可以用 so.getenv来读取环境变量。
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)) // 127.0.0.1 localhost
}
