Go 语言入门指南:基础语法和常用特性解析 | 豆包MarsCode AI刷题

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Go 语言入门指南:基础语法和常用特性解析

作为一个语言的入门,首先让我们来看看它的Hello World怎么写

package main

import (
    "fmt"
)
func main() {
        fmt.Println("Hello World")
}

怎么样,很简短吧! 其中,package main表面这个文件是main包的一部分,是程序的入口

第三行,导入了一个标准库里的"fmt"包,其作用是往屏幕输输入输出字符串及格式化字符串

第七行,使用fmt包中的Println函数输出Hello World

在编译器中,当我们把鼠标悬浮在该函数上,还会有关于其的官方文档的跳转链接,如Println也有诸多的参数,其官方文档如下图所示:

image.png

感兴趣的话可以自己实践一下,查看一些常用函数的定义。

接下来让我们看看go语言的变量。

go语言是个强类型,每个变量都有其变量类型,包括字符串,整数,浮点型,布尔型,go语言耶是一个类型后置的语言,并且其符号运算的顺序类似于C和C++。

变量类型中字符串是内置类型,可以直接通过加号去拼接,也可以直接用等于去比较两个字符串

package main

import (
        "fmt"
        "math"
)

func main() {
        var a = "string"
        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))
}

可见,go语言变量声明有两种方式:

(1) var 变量名 = 数值

该定义方式一般会自动推导变量类型,如果需要,也可以显示的写出变量类型,如“var b, c int = 1, 2”

(2) 变量名 :=值

如示例代码中f和g的初始化

那么常量呢?在go语言中,常量的声明把var改成const即可,另外要注意,在go语言中常量没有确定的类型,它会根据使用的上下文来自动确定类型。

再接下来就是经典的if else了

再go语言中if else的用法和C和C++很类似,不同点是if后面不需要括号,这点和python比较类似,如果你用了括号,保存时编译器会帮你去掉。 第二个不同点是if后面必须接括号,不能像C那样只是把语句写在同一行。 以下为if else的示例代码:

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")
        }
}

然后go语言的循环呢?

在go语言中没有像C语言那样的while循环或者do while循环,它有且仅有一种循环————for循环!

首先来看看死循环:

for {
	fmt.Println("I am a endless loop!")

}

怎么样,很简洁吧!

也可以写像C语言那样的经典循环:

	for j := 7; j < 9; j++ {
	fmt.Println(j)
}

go语言的循环也有使用break跳出循环和使用continue继续循环

    for {
	fmt.Println("loop")
	break
}
    for n := 0; n < 5; n++ {
	if n%2 == 0 {
		continue
	}
	fmt.Println(n)
}
    
   

然后呢,go语言耶有switch的用法,也是和C和C++比较类似。

和if else 一样,switch后面的变量不需要加括号。

另外,go语言的switch和C和C++有一个很大的不同点,在C和C++中,需要显示的加break,不然会一直跑完所有case。而才go语言中则不需要。

另外,go中的switch功能更为强大,可以使用任意的变量类型,比如字符串和结构体。甚至可以取代if else语句。也可以在switch后不写变量,而在case后写条件分支,这样比用多个if else更清晰。 下面来看看示例代码:

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")
        }
}

好,继续下一个要点:数组(array)

go语言的数组也和C很类似,大概可以看看下方的代码

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)
}

而在实际情况中呢,数组是较为被少用的,因为数组的长度是固定的,我们更多的是用另一个东西————切片(slice)

切片不同于数组,他是一个可变长度的数组,可以像数组那样写值和存储值我们可以任意时刻更改长度。然后它也有更多丰富的操作。而关于切片的窗前,那就有所不同了,我们需要用到make,大概就是这样

s := make([]string, 3)
s[0] = "a"
s[1] = "b"
s[2] = "c"

然后它耶类似于python,可以用append加元素

s = append(s, "d")
s = append(s, "e", "f")

用fmt.Println(s)打印一下,你就可以看到输出为[a b c d e f]

切片的拷贝也很容易,如

c := make([]string, len(s))
copy(c, s)

打印出来也是[a b c d e f]

另外,切片也有像python的切片那样的操作,举个例子吧

	fmt.Println(s[2:5]) // 结果为[c d e]
        fmt.Println(s[:5])  // 结果为[a b c d e]
        fmt.Println(s[2:])  // 结果为[c d e f]
    

但不同于python的是,go不支持负数索引,我们需要自己用len取值并进行一些运算。

再来看看go语言中的map(哈希)吧。

定义一个map,我们需要给出key和value的类型

m := make(map[string]int)

在这个map中,第一个是key的类型(即string),第二个是value的类型(即int)

那么我们怎么往里面写入键值对呢?也是很简单的:

	m["one"] = 1
        m["two"] = 2

在写入键值对后,我们就可以对其进行各种Println了,如

	fmt.Println(m)           // 输出:shucmap[one:1 two:2]
        fmt.Println(len(m))      // 输出:2
        fmt.Println(m["one"])    // 输出: 1
        fmt.Println(m["unknow"]) // 输出:0

那么可以写入,自然也有删除,

delete(m, "one")

在读取时,我们也可以加一个布尔变量来检测其中是否有这个数据存在,如

	r, ok := m["unknow"]
        fmt.Println(r, ok) //输出 0 false,即不存在该数据

另外值得一提,go语言的map是完全无序的,遍历时不会按字母顺序也不会按插入数据输出,而是一个偏随机的顺序。

对于一个slice或map,我们可以用range来快速遍历,像python那样。range可以使得代码更加简洁

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
        }
}

对于slice,range所返回的两个值分别是索引和数值,而对于map,所返回的则是键值对,若不需要该返回值,可以使用下划线占位。

数据结构也讲得差不多了,接下来看看go的函数吧

先来一个简单的两数相加:

func add(a int, b int) int {
        return a + b
 }
 

大概就是 func 函数名(参数类型) 返回值类型;

在这里,先前提到过的变量类型后置这就显现出来了吧! 另外,go语言的函数是支持返回多个值的,实际中耶经常这么做,如

func exists(m map[string]string, k string) (v string, ok bool) {
        v, ok = m[k]
        return v, ok
}

其中,返回的v是数值,ok则是该值是否存在

然后值得一提的是,go语言也有指针的存在,虽然这里指针的用途非常有线,主要是对传入参数的修改

像这样的话

func add2(n int) {
        n += 2
}

这种写法是无效的,实际的n是不会加二的,加二了的是它在函数中的拷贝

我们需要将他写成指针才可以:

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

调用函数传参时也像C预压那样要加一个&号

n := 5
add2ptr(&n)

再来看看go语言的结构体怎么写吧 结构体时带类型的字段的集合,如这个结构体:

type user struct {
        name     string
        password string
}

它包含两个字段,分别是name和password

初始化结构体也有多种方式,我们也可以用.字段的方式去读取和写入字段终稿的内容

a := user{name: "wang", password: "1024"}  //写出了字段的名字也可以指示一部分的值
b := user{"wang", "1024"}
c := user{name: "wang"}  //不写出来就默认是空值,数字为0,字符串为空字符串
c.password = "1024"
var d user
d.name = "wang"
d.password = "1024"

结构体也能作为函数的参数,作为参数同样有使用指针和不使用指针两种方法。

像其他语言的类成员函数那样,我们也可以为结构体去定义结构体方法

比如一般的函数这么写:

func checkPassword(u user, password string) bool {
        return u.password == password
}

func checkPassword2(u *user, password string) bool {
        return u.password == password
}

我们可以将它修改一下,变成结构体方法(也有带指针和不带指针两种),具体就是把u user搬到func后面,函数名前面并加一个括号即可

func (u user) checkPassword(password string) bool {
        return u.password == password
}

func (u *user) resetPassword(password string) {
        u.password = password
}

这样他就从一个普通函数变成了类成员函数,我们就可以像a.resetPassword("2048")这样去调用函数了

好,在下一个————错误处理

我们可以在函数的返回类型里加一个err error,如

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")
}

如果出现错误,那么变返回nil并用errors.New去创建一个error 没有错误便返回结果和一个nil

接受结果时我们也需要用到两个变量

 u, err := findUser([]user{{"wang", "1024"}}, "wang")
 

快讲完了,再下一个点:字符串操作

在标准库strings里有非常多的字符串工具函数,如

 a := "hello"
fmt.Println(strings.Contains(a, "ll"))                // true 判断字符串里是否存在另一个字符串
fmt.Println(strings.Count(a, "l"))                    // 2 字符串计数
fmt.Println(strings.HasPrefix(a, "he"))               // true  检测字符串是否以指定的前缀开头
fmt.Println(strings.HasSuffix(a, "llo"))              // true 检测字符串是否以指定的后缀结尾
fmt.Println(strings.Index(a, "ll"))                   // 2 查找某个字符串的位置
fmt.Println(strings.Join([]string{"he", "llo"}, "-")) // he-llo 字符串拼接
fmt.Println(strings.Repeat(a, 2))                     // hellohello  c重复多个字符串
fmt.Println(strings.Replace(a, "e", "E", -1))         // hEllo 取代某字符
fmt.Println(strings.Split("a-b-c", "-"))              // [a b c] 将指定的分隔符切割字符串,并返回切割后的字符串切片
fmt.Println(strings.ToLower(a))                       // hello 改小写
fmt.Println(strings.ToUpper(a))                       // HELLO 改大写
fmt.Println(len(a))                                   // 5  字符串长度(一个中文可能对应对各字符)

关于字符串的格式化呢?go的Printf和C语言非常类似,不同的是我们可以非常轻松的用%v打印各种类型的变量而不需要区分%d %s等等。我们可以使用%+v来查看详细的星系,%#v来查看进一步详细的信息,也可以向C语言那样用%2.f来打印保留2位小数

 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
}

接下来还有最后三个小操作:

JSON处理

 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"}}
}

我们只需要保证结构体的每个字段开头都是大写,就可以用json.Marshal去序列化,变为一个buf数组,打印的时候要加一个string,不然会出现一堆十六进制的编码。也可以用json.Unmarshal去饭序列化,另外,如果我们需要输出小写,可以说在结构体中的对应行后加一个json的tag

时间处理 在go中也有关于时间的包,也有诸多的函数:

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
}

go中的两个时间是可以直接用.Sub去相减得到时间差的,也可以用.Format去格式化成一个时间字符串,这里不像很多语言那样用什么yyymmdd,而是用的一个特定的时间,即"2006-01-02 15:04:05",官方文档中也有些该时间,也可以用time.Parse用一个字符串的示例加一个字符串去解析成时间,然后可以用now.Unix()去获取一个时间戳。

最后一个要点————数字解析 在go中可以用strconv包去进行数字和字符串的互转

package main

import (
        "fmt"
        "strconv"
)

func main() {
        f, _ := strconv.ParseFloat("1.234", 64)    //字符串转浮点数
        fmt.Println(f) // 1.234

        n, _ := strconv.ParseInt("111", 10, 64)    //字符串转成熟,其中第二个参数为进制,64表示精度
        fmt.Println(n) // 111

        n, _ = strconv.ParseInt("0x1000", 0, 64)  //进制传0表自动推测
        fmt.Println(n) // 4096

        n2, _ := strconv.Atoi("123")  //快速转十进制数字
        fmt.Println(n2) // 123

        n2, err := strconv.Atoi("AAA")   //如果输入不合法会返回一个错误
        fmt.Println(n2, err) // 0 strconv.Atoi: parsing "AAA": invalid syntax
}