Go介绍

并发支持,垃圾回收的编译型系统编程语言。

特点：

• 类型安全 和内存安全
• 以非常直观和极低代价的方案实现高并发
• 高效的垃圾回收机制
• 快速编译 （同时解决C语言中头文件太多的问题）
• 为多核计算机提供性能提升的方案
• UTF-8编码支持

Go环境变量

GOEXE=.exe // 形成可执行文件的后缀
GOPATH // 工作目录

GOPATH下约定俗成的目录：

bin // 存放编译后生成的可执行文件
pkg // 存放编译后生成的包文件
src // 存放项目源码

常用命令

go get // 获取远程包 （git或hg（如果是谷歌code上托管））
go run // 直接运行程序
go build // 编译，检查是否有编译错误
go fmt // 格式化源码
go install // 编译包文件并且编译整个程序
go test // 运行测试文件
go doc // 查看文档
godoc -http=:8080 // 查看文档

GO程序结构

mpathapp // 可执行文件存放位置
math.a // 包文件

基础知识

hello.go

package main
import (
    "fmt"
)
func main () {
    fmt.Println("hello world")
}

.go文件的一般结构

Go程序是通过package来组织的
只有package名称为main的包可以包含main函数
一个可执行程序有且仅有一个main包

通过import关键字来导入其它非main包
通过const关键字来定义常量
通过在函数体外部使用var关键字来进行全局变量的声明和赋值
通过type关键字来进行结构struct或接口interface的声明
通过func关键字来进行函数的声明

// 当前程序的包名
package main

// 导入其它的包
// import . "fmt" // 省略调用
import (
    "fmt"
    "io"
    "os"
    "time"
    "strings"
)

// 常量的定义
const PI = 3.141592653

// 全局变量的声明与赋值
var name = "zf"

// 一般类型声明
type newType int

// 结构的声明
type struc struct{} // 接口关键字和大括号不能有空格

// 接口的声明
type inter interface{} // 接口关键字和大括号不能有空格

// 由 main 函数作为程序入口点启动
func main () {
    fmt.Println("hello world!")
}

如果导入包之后，未调用其中的函数或者类型将会报出编译错误.

package 别名

当使用第三方包时，包名可能会非常接近或者相同，此时就可以使用别名来进行区别和调用

import std "fmt" // 别名

std.Println("hello world")

注释

// 单行注释
/* 多行注释 */

可见性规则

Go语言中，使用大小写来决定该常量，变量，类型，接口，结构，或函数是否可以被外部包所调用：根据约定，函数名首字母小写即为private;函数名首字母大写即为public

类型与变量

基本类型

布尔型：bool

长度：1字节
取值范围：true，false
注意：不可以用数字代表true或false

整型：int/uint

根据运行平台可能为32或64位

• 8位整型：int8/uint8

  长度：1字节
  取值范围：-128~127/0~255

• 16位整型：int16/uint16

  长度：2字节
  取值范围：-32768~32767/0~65535

• 32位整型：int32（rune）/uint32

  长度：4字节
  取值范围：-2^32/2~2^32/2-1/0~2^32-1

• 64位整型：int64/uint64

  长度：8字节
  取值范围：-2^64/2~2^64/2-1/0~2^64-1

• 字节型：byte（uint8别名）

从严格意义上讲type newint int 这里的newinting不能说是int的别名，而是底层数据结构相同，在这里自定义类型，在进行类型转换时扔旧需要显示转换，但byte和rune确实为uint8和int32的别名，可以相互进行转换。

浮点型：float32/float64

长度：4/8字节
小数位：精确到7/15小数位

复数：complex64/complex128

长度：8/16字节

足够保存指针的 32 位或 64 位整数型：uintptr

其它值类型

array、struct、string

引用类型

slice、map、chan

接口类型

interface

函数类型

func

类型零值

零值并不等于空值，而是当变量被声明为某种类型后的默认值。

通常情况下：

• 值类型的默认值是为0
• bool为false
• string为空字符串

变量

单个变量的声明与赋值

变量的声明格式：var <变量名称> <变量类型>
变量的赋值格式: <变量名称> = <表达式>
声明的同时赋值：var <变量名称> [变量类型] = <表达式>
写法：

var a int // 变量声明
a = 10 // 变量赋值

var b int = 20 // 变量声明的同时赋值
var b = 1 // 变量声明与赋值，由系统推荐是那种类型

b := 10 // 函数中的变量声明与赋值的最简写法

var 是全局的变量
:= 只能在函数中使用，局部变量

多个变量的声明与赋值

全局变量的声明可使用var()的方式进行简写
全局的变量的声明不可以省略var，但可使用并行方式
所有变量都可以使用类型推断
局部变量不可以使用var()的方式简写，只能使用并行方式

var (
    // 使用常规方式
    aaa = "hello"
    // 使用并行方式以及类型推断
    a,b = 1,2
    // cc := 2 // 不可以省略 var
)


func main () {
    // 多个变量的声明
    var a,b,c,d int
    // 多个变量的赋值
    a,d = 1,2,3,4

    // 多个变量声明的同时赋值
    var e,f,g,h int = 5,6,7,8
    // 省略变量类型，由系统推断
    var i,j,k,l = 9,10,11,12
    // 多个变量声明与赋值的最简写法
    i,m,n,o := 13,14,15,16

    _,dd = 10,20 // 空白符号，省略该表达式赋值(应用函数返回值)
}

类型转换

• Go中不存在隐式转换，都是显示声明（Go的类型安全）
• 转换只能发生在两种相互兼容的类型之间

• 类型转换的格式：

  <ValueA> [:]= <TypeOfValueA>(<ValueB>)

// 在相互兼容的两种类型之间转换
var a float32 = 1.1
b := int(a)


// 表达式无法通过编译
var c bool = true
d := int(c)

package main

import (
    "fmt"
)

func main () {
    var a float32 = 100.01
    fmt.Println(a) // 100.01
    b := int(a)
    fmt.Println(b) // 100
}

整型无法和布尔型兼容
float类型无法和字符串类型兼容

int和string互转

var c int = 3
// d := string(c)
d := strconv.Itoa(c) // 字符串 3
c,_ = strconv.Atoi(d) // int 3

现象：

var a int = 65
string(a)
fmt.Println(a) // A

string()表示将数据转换成文本格式，因为计算机中存储的任何东西本质上都是数字，因此此函数自然的认为需要的是用数字65表示文本A

常量

• 常量的值在编译时就已经确定
• 常量的定义格式与变量基本相同
• 等号右侧必须是常量或者常量表达式
• 常量表达式中的函数必须是内置函数

常量的初始化规则与枚举

• 在定义常量组时，如果不提供初始值，则表示将使用上行的表达式
• 使用相同的表达式不代表具有相同的值
• iota是常量的计数器，从0开始，组中每定义1个常量自动递增1
• 通过初始化规则与iota可以达到枚举的效果
• 每遇到一个const关键字,iota就会重置为0

const (
    _A = "A"
    _B
    _C = iota
    _D
)
func main () {
    fmt.Println(_A,_B,_C,_D) // A A 2 3
}

const (
    a = "123"
    b = len(a)
    c
)

func main () {
    fmt.Println(a,c) // 123,3
}

编译不通过：

var ss = "123"

const (
    a = len(ss)
    b
    c
)

func main () {
    fmt.Println(a,c)
}

错误信息：

# command-line-arguments
.const.go:39: const initializer len(ss) is not a constant

const (
    a,"xixi"
    c
)

func main () {
    fmt.Println(a,c)
}

错误信息：

# command-line-arguments
.const.go:40: extra expression in const declaration

运算符

Go中的运算符从左至右结合

优先级（从高到低）

• ^ ! (一元运算符)
• * / % << >> & &^ (二元运算符)
• + - | ^ (二元运算符)
• == != < <= >= > (二元运算符)
• <- (专门用于channel)
• &&
• ||

fmt.Println(1 ^ 2) // 二元运算符
fmt.Println(^2) // 一元运算符

/*

    6: 0110
 11: 1101
------------
  &     0010  // 2
  |  1111  // 15
  ^  1101  // 13
  &^ 0100  // 4

    6 -> 110
    5 -> 101
    4 -> 100

13 / 2 = 1 // 6
1101
 */

控制语句

指针

Go虽然保留了指针，但与其他编程语言不同的是，在Go当中不支持指针运算以及->运算符，而是直接采用.选择符来操作指针目标对象的成员

• 操作符&取变量地址，使用*通过指针间接访问目标对象
• 默认值为nil而非NULL

package main

import (
    "fmt"
)

func main () {
    a := 1
    var p *int = &a
    fmt.Println(p) // 0xc0420361d0
    fmt.Println(*p) // 1
}

递增递减语句
在Go当中，++与--是作为语句而并不是作为表达式

判断if

• 条件表达式没有括号
• 支持一个初始化表达式（可以是并行方式）
• 左大括号必须和条件语句或else在同一行
• 支持单行模式
• 初始化语句中的变量为block级别，同时隐藏外部同名变量

func main () {
    a := 10
    if a := 0; a > 0 {
        fmt.Println(a)
    } else if a == 0 {
        fmt.Println(0111) // 73
    }
    fmt.Println(a) // 10
}

循环for

• Go只有for一个循环语句关键字，但支持3中形式
• 初始化和step表达式可以是多个值
• 条件语句每次循环都会重新检查，因此不建议在条件语句中使用函数，尽量提前计算好条件并以变量或常量代替
• 左大括号必须和条件语句在同一行

// 第一种形式
func main () {
    a := 1
    for {
        a++
        if a > 3 {
            break
        }
        fmt.Println(a) // 2,3
    }
    fmt.Println(a) // 4
}

// 第二种形式
func main () {
    a := 1
    for a <= 3 {
        a++
        fmt.Println(a) // 2,4
    }
    fmt.Println(a) // 4
}

// 第三种形式
func main () {
    a := 1
    for i := 0; i < 3; i++ {
        a++
        fmt.Println(a) // 2,4
    }
    fmt.Println(a) // 4
}

swtich

• 可以使用任何类型或表达式作为条件语句
• 不需要break，一旦条件符合自动终止
• 如希望继续执行下一个case，需使用fallthrough语句
• 支持下一个初始化表达式（可以是并行方式），右侧需跟分号
• 做大括号必须和条件语句在同一行

func main () {
    a := 1
    switch a {
    case 0:
        fmt.Println("a=0")
    case 1:
        fmt.Println("a=1")    
    }
    fmt.Println(a)
}

func main () {
    a := 1
    switch {
    case a >= 0:
        fmt.Println("a>=0")
        fallthrough
    case a >= 1:
        fmt.Println("a>=1")
    }
    fmt.Println(a)
}

func main () {
    switch a := 1; {
    case a >= 0:
        fmt.Println("a>=0")
        fallthrough
    case a >= 1:
        fmt.Println("a>=1")
    default:
        fmt.Println("none")
    }
    fmt.Println(a) // undefined: a //for,if,switch都具有块级作用域
}

跳转语句goto，break，continue

• 三个语法都可以配合标签使用
• 标签名区分大小写，若不使用会造成编译错误
• break与continue配合标签可用于多层循环的跳出
• goto调整执行位置，与其它2个语句配合标签的结果并不相同

func main () {
LABEL:
    for {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            if i > 2 {
                break LABEL
            } else {
                fmt.Println(i)
            }
        }
    }
}

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

数组Array

• 定义数组的格式：var <varName> [n]<type>,n>=0
• 数组的长度也是类型的一部分，因此具有不同长度的数组为不同类型
• 数组在Go中为值类型
• 数组之间可以使用==或!=进行比较，但不可以使用<或>``(相同类型之间，才可以使用相等或不能判断。也就是数组长度也要相同，长度也是数组类型的一部分)
• 可以使用new来创建数组，此方法返回一个指向数组的指针
• Go支持多维数组

创建数组

func main () {
    var a [2]string
    var b [1]int
    c := [2]int{11,12}
    d := [20]int{19: 1}
    e := [...]int{1,4,5}
    f := [...]int{0: 11,1: 22,2: 33}
    b[0] = 10
    a[1] = "100"
    arr := [...]string{0: "xixi",1: "hhh"}
    
    fmt.Println(a,d,e,f)
}

p := new([10]int)
p[1] = 2
fmt.Println(&p) // 取地址
fmt.Println(*p) // 取值

// 多维数组
a := [2][3]int{
    {1,1,1},{2,2},}
fmt.Println(a)

冒泡排序：

func main () {
    a := [...]int{3,234,5}
    fmt.Println(a)
    num := len(a)
    for i := 0; i< num; i++ {
        for j := i+1; j < num; j++ {
            if a[i] < a[j] {
                temp := a[i]
                a[i] = a[j]
                a[j] = temp
            }
        }                
    }
    fmt.Println(a)
}

切片Slice

• 其本身并不是数组，它指向底层的数组
• 作为变长数组的代替方案，可以关联底层数组的局部或全部
• 为引用类型
• 可以直接创建或从底层数组获取生成
• 使用len()获取元素个数，cap()获取容量
• 一般使用make()创建
• 如果多个slice指向相同底层数组，其中一个的值改变会影响全部

• make([]T,len,cap)

  其中`cap`可以省略，则和`len`的值相同
  `len`表示存数的元素个数，`cap`表示容量

声明：

// 声明方法：
var s1 []int // 中括号中没有数字或`...`
fmt.Println(s1) // []

reslice方法： 从数组中截取Slice

a := [...]int{1,5,8,9}
fmt.Println(a)
s1 := a[5: len(a)] // 包含起始索引，不包含终止索引 // a[5 6 7 8 9]
s2 := a[5: ] // 包含起始索引，不包含终止索引 // a[5 6 7 8 9]
fmt.Println(s1,s2)

make方法 (一般使用make创建)

s1 := make([]int,10) // 10小块连续的内存,如果slice超过10，内存卡会继续申请，重新生成内存地址
s2 := make([]int,10) // cap不给定，是slice的最大长度
fmt.Println(len(s1),cap(s1),s1) // 3 10 [0 0 0]
fmt.Println(len(s2),cap(s2),s2) // 10 10 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]

Reslice

• reslice时索引以被slice的切片为准
• 索引不可以超过被slice的切片的容量cap()值
• 索引越界不会导致底层数组的重新分配而引发错误

Append

• 可以在slice尾部追加元素
• 可以将一个slice追加在另一个slice尾部
• 如果最终长度为超过追加到slice的容量则返回元素slice
• 如果超过追加到的slice的容量则将重新分配数组并拷贝原始数据

s1 := make([]int,6)
fmt.Println("%pn",s1)
s1 = append(s1,4)

fmt.Println("%v %pn",s1) //  [0 0 0 1 2 3 4]

Copy

nt{1,7}
s2 := []int{8,9}
copy(s1,s2)
// copy(s1,s2[1: 2])
fmt.Println(s1,s2) // [8 9 3 4 5 6 7] [8 9]

Map

• 类似其它语言中的哈希表或者字典，以key-value形式存储的数据
• key必须是支持==或!=比较运算符的类型，不可以是函数，map或slice
• Map查找比线性搜索快很多，但比使用索引访问数据的类型慢100倍
• Map使用make()创建，支持:=简写方式
• 键值对不存在时自动添加，使用delete()删除某键值对
• 使用for range对map和slice进行迭代操作

• make([keyType]valueType,cap),cap表示容量，可省略

  超过容量时会自动扩容，但尽量提供一个合理的初始值
  使用`len()`获取元素个数

Map初始化

var m map[int]string
// m = map[int]string{}
m = make(map[int]string)
var m1 map[int]string = make(map[int]string)
m2 := make(map[int]string)

fmt.Println(m,m1) // map[]

删除和常用Map方法赋值

m2 := make(map[int]string)
m2[1] = "OK"
delete(m2,1)
a := m2[1]

fmt.Println(a)

迭代：

for i,v := range  slice {
    // slice[i]
}

for k,v := range map {
    // map[k]
}

取Map中的key

m := map[int]string{1: "A",2: "B",3: "C",4: "D"}
s := make([]int,len(m))
i := 0
for k,_ := range m {
    s[i] = k
    i++
}
sort.Ints(s)
fmt.Println(s)

Map中的 key-value互换:

m1 := map[int]string{1: "A",3: "C"}
m2 := make(map[string]int)
// m2 := map[string]int{"A": 1,"B": 2,"C": 3}

for k,v := range m1 {
    m2[v] = k
}
fmt.Println(m1)
fmt.Println(m2)

Function

函数function

Go 函数 不支持嵌套、重载和默认参数
支持的特性：

• 无需声明原型
• 不定长度变参
• 多返回值
• 命名返回值参数
• 匿名函数
• 闭包

定义函数使用关键字 func，且左大括号不能另起一行
函数也可以作为一种类型使用

闭包：

func closure (x int) func (int) int {
    return func (y int) int {
        return x + y
    }
}

defer

• defer的执行方式类似其它语言中的析构函数，在函数体执行结束后按照调用顺序的相反顺序逐个执行
• 即使函数发生严重错误也会执行
• 支持匿名函数的调用
• 常用于资源清理、文件关闭、解锁以及记录时间等操作
• 通过与匿名函数配合可在return之后修改函数计算结果
• 如果函数体内某个变量作为defer时匿名函数的参数，则在定义defer时即已经获得了拷贝，否则则是引用某个变量的地址
• Go 没有异常机制，但有panic/recover模式来处理错误
• panic可以在任何地方引发，但recover只有在defer调用的函数中有效

defer使用：

func main () {
    fmt.Println("a")
    defer fmt.Println("b")
    defer fmt.Println("c")
    // a,b
    
    
    for i := 0; i < 3; i++ {
        defer fmt.Println(i) // 2 1 0
    }
    
    for i := 0; i < 3; i++ {
        defer func () {
            fmt.Println(i) // 3 3 3
        }()
    }

}

defer要放在panic()之前：

func main () {
    A()
    B()
    C()
}

func A () {
    fmt.Println("func A")
}

func B () {
    defer func () {
        if err := recover(); err != nil {
            fmt.Println("Recover")
        }
    }()
    panic("Panic in B")
}

func C () {
    fmt.Println("func C")
}

结构struct

• Go 中的struct与C中的struct非常相似，并且Go没有class
• 使用 type <Name> struct{} 定义结构，名称遵循可见性规则
• 支持指向自身的指针类型成员
• 支持匿名结构，可用作成员或定义成员变量
• 匿名结构也可以用于map的值
• 可以使用字面值对结构进行初始化
• 允许直接通过指针来读写结构成员
• 相同类型的成员可进行直接拷贝赋值
• 支持 == 与 !=比较运算符，但不支持 > 或 <
• 支持匿名字段，本质上是定义了以某个类型名为名称的字段
• 嵌入结构作为匿名字段看起来像继承，但不是继承
• 可以使用匿名字段指针

type person struct {
    name string
    age int
}

func main () {
    a := person{}
    a.name = "zf"
    a.age = 23
    fmt.Println(a) // { 0}
}

struct也是值类型

对初始化结构struct使用地址符

type person struct {
    name string
    age int
}
func main () {
    a := &person{ // 调用结构使用地址符  // 字面值初始化
        name: "zf",age: 24,}
    a.name = "pink"
    // a.name = "zf"
    // a.age = 23
    fmt.Println(a) // { 0}
    // A(&a)
    A(a)
    B(a)
    fmt.Println(a)
}

func A (per *person) {
    per.age = 18
    fmt.Println("A",per)
}

func B (per *person) {
    per.age = 20
    fmt.Println("B",per)
}

匿名结构：

func main () {
    a := &struct {
        name string
        age int
    } {
        name: "tan",age: 19,}
    fmt.Println(a)
}

外层结构：

type person struct {
    name string
    age int
    contact struct {
        phone,city string
    }
}

func main () {
    b := person {
        name: "yellow",age: 18,}
    b.contact.phone = "123123"
    b.contact.city = "xiamen"

    fmt.Println(b)
}

匿名字段：

type p1 struct {
    string
    int
}

func main () {
    c := p1{"cyan",20} // 字段的类型严格按照结构声明的字段

    fmt.Println(a,c)
}

匿名函数和匿名字段在函数中使用的次数非常少，没有必要声明，才会使用到。

嵌入（继承）结构：

type human struct {
    Sex int
}

type teacher struct {
    human
    name string
    age int
}

type student struct {
    human
    name string
    age int
}

func main () {
    // a := teacher{name: "cyan",age: 20,human{sex: 0}}
    a := teacher{name: "cyan",human: human{Sex: 0}}
    b := student{name: "pink",age: 22,human: human{Sex: 1}}

    a.name = "xixi"
    a.age = 23
    // a.Sex = 100
    a.human.Sex = 200

    fmt.Println(a,b)
}

方法method

• Go 中虽没有class，但依旧有method
• 通过显示说明receiver来实现与某个类型的组合
• 只能为同一个包中的类型定义方法
• Receiver 可以是类型的值或者指针
• 不存在方法重载
• 可以使用值或指针来调用方法，编译器会自动完成转换
• 从某种意义上来说，方法是函数的语法糖，因为receiver其实就是
• 方法所接收的第1个参数（Method Value vs. Method Expression）
• 如果外部结构和嵌入结构存在同名方法，则优先调用外部结构的方法
• 类型别名不会拥有底层类型所附带的方法
• 方法可以调用结构中的非公开字段

type Test struct {
    name string
}

type Person struct {
    name string
}

func main () {
    t := Test{}
    t.Print()
    fmt.Println(t.name)

    p := Person{}
    p.Print()
    fmt.Println(p.name)
}

func (t *Test) Print() {
    t.name = "red"
    fmt.Println("Test")
}

func (p Person) Print() {
    fmt.Println("Person")
}

// 类型别名不会拥有底层类型所附带的方法
type TZ int

func main () {
    var a TZ
    a.Print() 
    (*TZ).Print(&a)
}

func (a *TZ)  Print() {
    fmt.Println("TZ")
}

方法不同调用方式

type A struct {
    name string
}

func main () {
    a := A{}
    a.Print() 
    // (*TZ).Print(&a)
}

func (a *A)  Print() {
    a.name = "123"
    fmt.Println(a.name)
    // fmt.Println("TZ")
}

方法访问权限
struct中的私有属性，在方法中可以访问

// 属性的访问范围是在`package`中的可以访问的，如果需要在外部包中访问，需要大写字母
type A struct {
    name string
}

func main () {
    a := A{}
    a.Print()
    fmt.Println(a.name)
}

func (a *A)  Print() {
    a.name = "123"
    fmt.Println(a.name)
}

（编辑：李大同）

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