go语言笔记-基础部分😀

Sunday. December 17, 2023 - 11 mins

基础部分(go语言圣经1~2章内容)

👀 入门内容

1. hello world

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Println("Hello, 世界")
}

运行:

go run helloworld.go

// if need compile
go build helloworld.go

import 声明必须跟在文件的 package 声明之后。随后，则是组成程序的函数、变量、常量、类型的声明语句（分别由关键字 func、var、const、type 定义）。

Go 语言在代码格式上采取了很强硬的态度。gofmt工具把代码格式化为标准格式

获取命令行参数：

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    var s, sep string
    for i := 1; i < len(os.Args); i++ {
        s += sep + os.Args[i]
        sep = " "
    }
    fmt.Println(s)
}

// or 
func main() {
    s, sep := "", ""
    for _, arg := range os.Args[1:] {
        s += sep + arg
        sep = " "
    }
    fmt.Println(s)
}

// 如前文所述，每次循环迭代字符串 s 的内容都会更新。+= 连接原字符串、空格和下个参数，产生新字符串，
// 并把它赋值给 s。s 原来的内容已经不再使用，将在适当时机对它进行垃圾回收。
// 如果连接涉及的数据量很大，这种方式代价高昂。一种简单且高效的解决方案是使用 strings 包的 Join 函数
func main() {
    fmt.Println(strings.Join(os.Args[1:], " "))
}

符号 := 是 短变量声明（short variable declaration）的一部分。

自增语句 i++ 给 i 加 1；这和 i+=1 以及 i=i+1 都是等价的。对应的还有 i-- 给 i 减 1。它们是语句，而不像 C 系的其它语言那样是表达式。所以 j=i++ 非法，而且 ++ 和 -- 都只能放在变量名后面，因此 --i 也非法。

for循环：

for initialization; condition; post {
    // zero or more statements
}

// a traditional "while" loop
for condition {
    // ...
}

// a traditional infinite loop
for {
    // ...
}

// for 循环的另一种形式，在某种数据类型的区间（range）上遍历, 如上一个例子

2. 程序结构

命名

命名规则：一个名字必须以一个字母或下划线开头，后面可以跟任意数量的字母、数字或下划线。

go的保留关键字：

break      default       func     interface   select
case       defer         go       map         struct
chan       else          goto     package     switch
const      fallthrough   if       range       type
continue   for           import   return      var

此外，还有30多个预定义名字

内建常量: true false iota nil

内建类型: int int8 int16 int32 int64
          uint uint8 uint16 uint32 uint64 uintptr
          float32 float64 complex128 complex64
          bool byte rune string error

内建函数: make len cap new append copy close delete
          complex real imag
          panic recover

名字的开头字母的大小写决定了名字在包外的可见性。如果一个名字是大写字母开头的，那么它可以被外部的包访问。包本身的名字一般总是用小写字母。

声明

声明语句定义了程序的各种实体对象以及部分或全部的属性。

Go语言主要有四种类型的声明语句：var、const、type和func，分别对应变量、常量、类型和函数实体对象的声明。

// Ftoc prints two Fahrenheit-to-Celsius conversions.
package main

import "fmt"

func main() {
    const freezingF, boilingF = 32.0, 212.0
    fmt.Printf("%g°F = %g°C\n", freezingF, fToC(freezingF)) // "32°F = 0°C"
    fmt.Printf("%g°F = %g°C\n", boilingF, fToC(boilingF))   // "212°F = 100°C"
}

func fToC(f float64) float64 {
    return (f - 32) * 5 / 9
}

包声明语句之后是import语句导入依赖的其它包，然后是包一级的类型、变量、常量、函数的声明语句，包一级的各种类型的声明语句的顺序无关紧要（fToC在mian之后）。

变量

变量声明的一般语法如下：

var 变量名字 类型 = 表达式

其中“类型”或“= 表达式”两个部分可以省略其中的一个。如果省略的是类型信息，那么将根据初始化表达式来推导变量的类型信息。如果初始化表达式被省略，那么将用零值初始化该变量。

eg:

var s string
fmt.Println(s) // ""
var i, j, k int                 // int, int, int
var b, f, s = true, 2.3, "four" // bool, float64, string
var f, err = os.Open(name)      // os.Open returns a file and an error

简短变量声明语句:

i := 100                  // an int
var boiling float64 = 100 // a float64
i, j := 0, 1
i, j = j, i               // 交换 i 和 j 的值

// 简短变量声明语句也可以用函数的返回值来声明和初始化变量
f, err := os.Open(name)
if err != nil {
    return err
}
// ...use f...
f.Close()
// 这里有一个比较微妙的地方：简短变量声明左边的变量可能并不是全部都是刚刚声明的。
// 如果有一些已经在相同的词法域声明过了，那么简短变量声明语句对这些已经声明过的变量就只有赋值行为了。

指针

x := 1
p := &x         // p, of type *int, points to x
fmt.Println(*p) // "1"
*p = 2          // equivalent to x = 2
fmt.Println(x)  // "2"

任何类型的指针的零值都是nil。如果p指向某个有效变量，那么p != nil测试为真。指针之间也是可以进行相等测试的，只有当它们指向同一个变量或全部是nil时才相等。

var x, y int
fmt.Println(&x == &x, &x == &y, &x == nil) // "true false false"

在Go语言中，返回函数中局部变量的地址也是安全的。例如下面的代码，调用f函数时创建局部变量v，在局部变量地址被返回之后依然有效，因为指针p依然引用这个变量。

var p = f()

func f() *int {
    v := 1
    return &v
}

// 每次调用f函数都将返回不同的结果
fmt.Println(f() == f()) // "false"
// 因为指针包含了一个变量的地址，因此如果将指针作为参数调用函数，
// 那将可以在函数中通过该指针来更新变量的值。

指针也可以用来更新变量的值

func incr(p *int) int {
    *p++ // 非常重要：只是增加p指向的变量的值，并不改变p指针！！！
    return *p
}

v := 1
incr(&v)              // side effect: v is now 2
fmt.Println(incr(&v)) // "3" (and v is 3)

每次我们对一个变量取地址，或者复制指针，我们都是为原变量创建了新的别名。例如，*p就是变量v的别名。指针特别有价值的地方在于我们可以不用名字而访问一个变量，但是这是一把双刃剑：要找到一个变量的所有访问者并不容易，我们必须知道变量全部的别名

new函数：

表达式new(T)将创建一个T类型的匿名变量，初始化为T类型的零值，然后返回变量地址，返回的指针类型为*T。

p := new(int)   // p, *int 类型, 指向匿名的 int 变量
fmt.Println(*p) // "0"
*p = 2          // 设置 int 匿名变量的值为 2
fmt.Println(*p) // "2"

用new创建变量和普通变量声明语句方式创建变量没有什么区别，除了不需要声明一个临时变量的名字外，我们还可以在表达式中使用new(T)。换言之，new函数类似是一种语法糖，而不是一个新的基础概念。

func newInt() *int {
    return new(int)
}

func newInt() *int {
    var dummy int
    return &dummy
}

每次调用new函数都是返回一个新的变量的地址，因此下面两个地址是不同的：

p := new(int)
q := new(int)
fmt.Println(p == q) // "false"

当然也可能有特殊情况：如果两个类型都是空的，也就是说类型的大小是0，例如struct{}和[0]int，有可能有相同的地址（依赖具体的语言实现）

类型

类型声明语句一般出现在包一级，因此如果新创建的类型名字的首字符大写，则在包外部也可以使用。

type 类型名字 底层类型

eg:

// Package tempconv performs Celsius and Fahrenheit temperature computations.
package tempconv

import "fmt"

type Celsius float64    // 摄氏温度
type Fahrenheit float64 // 华氏温度

const (
    AbsoluteZeroC Celsius = -273.15 // 绝对零度
    FreezingC     Celsius = 0       // 结冰点温度
    BoilingC      Celsius = 100     // 沸水温度
)

func CToF(c Celsius) Fahrenheit { return Fahrenheit(c*9/5 + 32) }

func FToC(f Fahrenheit) Celsius { return Celsius((f - 32) * 5 / 9) }

fmt.Printf("%g\n", BoilingC-FreezingC) // "100" °C
boilingF := CToF(BoilingC)
fmt.Printf("%g\n", boilingF-CToF(FreezingC)) // "180" °F
fmt.Printf("%g\n", boilingF-FreezingC)       // compile error: type mismatch

比较运算符==和<也可以用来比较一个命名类型的变量和另一个有相同类型的变量，或有着相同底层类型的未命名类型的值之间做比较。但是如果两个值有着不同的类型，则不能直接进行比较：

var c Celsius
var f Fahrenheit
fmt.Println(c == 0)          // "true"
fmt.Println(f >= 0)          // "true"
fmt.Println(c == f)          // compile error: type mismatch
// 类型转换后比较
fmt.Println(c == Celsius(f)) // "true"!

包和文件

包的初始化首先是解决包级变量的依赖顺序，然后按照包级变量声明出现的顺序依次初始化：

var a = b + c // a 第三个初始化, 为 3
var b = f()   // b 第二个初始化, 为 2, 通过调用 f (依赖c)
var c = 1     // c 第一个初始化, 为 1

func f() int { return c + 1 }

作用域

句法块是由花括弧所包含的一系列语句，就像函数体或循环体花括弧包裹的内容一样。句法块内部声明的名字是无法被外部块访问的。这个块决定了内部声明的名字的作用域范围。我们可以把块（block）的概念推广到包括其他声明的群组，这些声明在代码中并未显式地使用花括号包裹起来，我们称之为词法块。对全局的源代码来说，存在一个整体的词法块，称为全局词法块；对于每个包；每个for、if和switch语句，也都有对应词法块；每个switch或select的分支也有独立的词法块；当然也包括显式书写的词法块（花括弧包含的语句）。

在函数中词法域可以深度嵌套，因此内部的一个声明可能屏蔽外部的声明。还有许多语法块是if或for等控制流语句构造的。下面的代码有三个不同的变量x，因为它们是定义在不同的词法域（这个例子只是为了演示作用域规则，但不是好的编程风格）。

func main() {
    x := "hello!"
    for i := 0; i < len(x); i++ {
        x := x[i]
        if x != '!' {
            x := x + 'A' - 'a'
            fmt.Printf("%c", x) // "HELLO" (one letter per iteration)
        }
    }
}

在x[i]和x + 'A' - 'a'声明语句的初始化的表达式中都引用了外部作用域声明的x变量。

下面的例子同样有三个不同的x变量，每个声明在不同的词法域，一个在函数体词法域，一个在for隐式的初始化词法域，一个在for循环体词法域；只有两个块是显式创建的：

func main() {
    x := "hello"
    for _, x := range x {
        x := x + 'A' - 'a'
        fmt.Printf("%c", x) // "HELLO" (one letter per iteration)
    }
}

在这个程序中：

if f, err := os.Open(fname); err != nil { // compile error: unused: f
    return err
}
f.ReadByte() // compile error: undefined f
f.Close()    // compile error: undefined f

变量f的作用域只在if语句内，因此后面的语句将无法引入它，这将导致编译错误。你可能会收到一个局部变量f没有声明的错误提示，具体错误信息依赖编译器的实现。

通常需要在if之前声明变量，这样可以确保后面的语句依然可以访问变量：

f, err := os.Open(fname)
if err != nil {
    return err
}
f.ReadByte()
f.Close()

要特别注意短变量声明语句的作用域范围，考虑下面的程序，它的目的是获取当前的工作目录然后保存到一个包级的变量中。这本来可以通过直接调用os.Getwd完成，但是将这个从主逻辑中分离出来可能会更好，特别是在需要处理错误的时候。函数log.Fatalf用于打印日志信息，然后调用os.Exit(1)终止程序。

var cwd string

func init() {
    cwd, err := os.Getwd() // NOTE: wrong!
    if err != nil {
        log.Fatalf("os.Getwd failed: %v", err)
    }
    log.Printf("Working directory = %s", cwd)
}

有许多方式可以避免出现类似潜在的问题。最直接的方法是通过单独声明err变量，来避免使用:=的简短声明方式：

var cwd string

func init() {
    var err error
    cwd, err = os.Getwd()
    if err != nil {
        log.Fatalf("os.Getwd failed: %v", err)
    }
}

hugsun

资深宠物饲养员 / 空调滤网清洁员 / 客厅厕所保洁员 / 外卖预备役成员 / 滴滴出行驾驶员（未通过考试版）/ B站大会员 / 王牌划水员