golang-study/notes/2.基础篇.md
2021-09-11 18:30:18 +08:00

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本章目录:

0x00 Go语言基础之变量和常量

1.标识符

2.关键字

3.变量-Var

变量声明

变量初始化

匿名变量

4.常量 - Const

iota - 常量计数器

0x01 Go语言基础之基本数据类型

1.整型

特殊整型

数字字面量语法Number literals syntax

2.浮点型

3.复数

4.布尔值

5.字符串

字符串转义符

多行字符串

字符串的常用操作

6.byte和rune类型

7.类型转换

img

0x00 Go语言基础之变量和常量

描述: 变量和常量是编程中必不可少的部分,也是很好理解的一部分。

1.标识符

描述: 在编程语言中标识符就是程序员定义的具有特殊意义的词,比如变量名、常量名、函数名等等。 Go语言中标识符由字母数字和_(下划线组成并且只能以字母和_开头。 举几个例子:abc, _, _123, a123

编程语言中常用的三种命名规则而Go语言推荐使用驼峰法式命名。

# 下划线连接
student_name

# 小驼峰法式 (推荐方式)
studentName

# 大驼峰法式
StudentName

2.关键字

描述: 关键字是指编程语言中预先定义好的具有特殊含义的标识符。 关键字和保留字都不建议用作变量名。

  • Go语言中有25个关键字:
* var const      变量和常量的声明
* var varName type  或者 varName : = value
* package and import: 导入
* func   用于定义函数和方法
* return :用于从函数返回
* defer someCode :在函数退出之前执行
* go :      用于并行
* select    用于选择不同类型的通讯
* interface 用于定义接口
* struct    用于定义抽象数据类型
* break、case、continue、for、fallthrough、else、if、switch、goto、default 流程控制
* chan  用于channel通讯
* type  用于声明自定义类型
* map   用于声明map类型数据
* range 用于读取slice、map、channel数据
  • 此外 Go语言中还有37个保留字。
# Constants:
true  false  iota  nil

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

# Functions:
make  len  cap  new  append  copy  close  delete
complex  real  imag
panic  recover

3.变量-Var

Q: 变量的来历?

答: 程序运行过程中的数据都是保存在内存中,我们想要在代码中操作某个数据时就需要去内存上找到这个变量,但是如果我们直接在代码中通过内存地址去操作变量的话,代码的可读性会非常差而且还容易出错,所以我们就利用变量将这个数据的内存地址保存起来,以后直接通过这个变量就能找到内存上对应的数据了。

Q: 变量类型

答:变量Variable的功能是存储数据。不同的变量保存的数据类型可能会不一样。经过半个多世纪的发展编程语言已经基本形成了一套固定的类型常见变量的数据类型有整型、浮点型、布尔型等。

Tips : Go语言中的每一个变量都有自己的类型并且变量必须经过声明才能开始使用。

变量声明

答: Go语言中的变量需要声明后才能使用同一作用域内不支持重复声明。

Go语言的变量声明标准格式为var 变量名 变量类型

# 单一声明: 变量声明以关键字var开头变量类型放在变量的后面行尾无需分号。
var name string
var age int
var isOk bool

# 批量声明: 每声明一个变量就需要写var关键字会比较繁琐go语言中还支持批量变量声明。
var (
  a string
  b int
  c bool
  d float32
)

变量初始化

Go语言在声明变量的时候会自动对变量对应的内存区域进行初始化操作。每个变量会被初始化成其类型的默认值,或者我们也可在声明变量的时候为其指定初始值。例如:

  • 1.整型和浮点型变量的默认值为0。
  • 2.字符串变量的默认值为空字符串。
  • 3.布尔型变量默认为false。
  • 4.切片、函数、指针变量的默认为nil。

变量初始化的标准格式如下:var 变量名 类型 = 表达式

//# 单一变量初始化
var name string = "WeiyiGeek"
var age int = 18

//# 批量变量初始化
var name, age = "WeiyiGeek", 20

类型推导 描述: 有时候我们会将变量的类型省略,这个时候编译器会根据等号右边的值来推导变量的类型完成初始化。

var name = "WeiyiGeek"
var age = 18

短变量声明 描述: 在函数内部可以使用更简略的:=方式声明并初始化变量。

func main() {
  count := 10
  username := "WeiyiGeek"
}

匿名变量

描述: 在使用多重赋值时,如果想要忽略某个值,可以使用匿名变量anonymous variable- 特殊变量。并且匿名变量不占用命名空间,不会分配内存,所以匿名变量之间不存在重复声明。 (在Lua等编程语言里匿名变量也被叫做哑元变量。)

匿名变量用一个下划线(_)表示,例如:

func foo() (int, string) {
  return 10, "Q1mi"
}
func main() {
  x, _ := foo()
  _, y := foo()
  fmt.Println("x=", x)
  fmt.Println("y=", y)
}

示例演示:

package main

import "fmt"

// 变量声明(单一-全局)
var singleName string
var notUseVar bool

// 变量声明(批量-全局)
var (
  multiName string
  multiAge  int8
)

func main() {
  // 对声明后的变量赋值
  singleName = "Weiyi_"
  multiName = "Geek"
  multiAge = 18

  // 变量初始化(局部)
  var name string = "WeiyiGeek"
  var sex, addr = "boy", "China"

  // 类型推导变量
  var flag = true
  var count = 1024

  // 简短变量声明(此种类型只能在函数中使用)
  briefCount := 65535

  fmt.Printf("My Name is %s, Sex is %s , Address: %s\n", name, sex, addr)
  fmt.Println("Alias Name :", singleName, multiName, " Age is :", multiAge)
  fmt.Print("类型推导 ", flag, count)
  fmt.Println(", 简短变量 ", briefCount)
}

输出结果:

API server listening at: 127.0.0.1:42954
My Name is WeiyiGeek, Sex is boy , Address: China
Alias Name : Weiyi_ Geek  Age is : 18
类型推导 true 1024, 简短变量  65535

Tips : Go语言中变量必须先声明后使用而且声明变量(非全局变量)后必须使用,如有不使用的变量编译时报错。

Tips :函数外的每个语句都必须以关键字开始 (var、const、func) 等

Tips : :=不能使用在函数外。

Tips : 匿名变量或者叫哑元变量(_)多用于占位表示忽略值即当有些数据必须用变量接收但又不使用它时可以采用_来接收改值。

Tips : 变量在同一个作用域中代码块({})中不能重复声明同名的变量。

4.常量 - Const

描述:常量是在程序运行期间恒定不变的值,多用于定义程序运行期间不会改变的那些值。常量的声明和变量声明非常类似,只是把var换成了const,常量在定义的时候必须赋值。

常量声明初始化格式:

// 单一声明: 声明了pi和e这两个常量之后在整个程序运行期间它们的值都不能再发生变化了。
const pi = 3.1415
const e = 2.7182

// 批量声明
const (
  pi = 3.1415
  e = 2.7182
)

// 批量声明(如果省略了值则表示和上面一行的值相同)
// 常量n1、n2、n3的值都是100。
const (
  n1 = 100
  n2
  n3
)

iota - 常量计数器

描述: iota是go语言的常量计数器只能在常量的表达式中使用。

Tips : iota在const关键字出现时将被重置为0, const中每新增一行常量声明将使iota计数一次 (iota可理解为const语句块中的行索引)。

应用场景: 使用iota能简化定义在定义枚举时很有用。

下面示例中几个常见的iota示例:

  • 1.使用_跳过某些值
const (
  n1 = iota //0
  n2        //1
  _
  n4        //3
)
  • 2.iota声明中间插队
const (
  n1 = iota //0
  n2 = 100  //100
  n3 = iota //2
  n4        //3
)
const n5 = iota //0
  • 3.多个iota定义在一行
const (
  a, b = iota + 1, iota + 2 //1,2
  c, d                      //2,3
  e, f                      //3,4
)
  • 4.定义数量级 (这里的<<表示左移操作1<<10表示将1的二进制表示向左移10位也就是由1变成了10000000000也就是十进制的1024。同理2<<2表示将2的二进制表示向左移2位也就是由10变成了1000也就是十进制的8。
const (
  _  = iota
  KB = 1 << (10 * iota)
  MB = 1 << (10 * iota)
  GB = 1 << (10 * iota)
  TB = 1 << (10 * iota)
  PB = 1 << (10 * iota)
)

示例演示:

package main

import "fmt"

// 单一常量声明
const pi = 3.1415926535898

// 批量常量声明
const (
  e    = 2.7182
  flag = false
)

// 特殊批量常量声明
const (
  a = 1
  b
  _
  c
)

// iota 常量计数器
const (
  _     = iota               // 0
  d, e1 = iota + 1, iota + 2 // 2,3 常量名称不能重复
  f, g  = iota + 1, iota + 2 // 3,4
)

const (
  _  = iota             // 0
  KB = 1 << (10 * iota) // 1024
  MB = 1 << (10 * iota)
  GB = 1 << (10 * iota)
  TB = 1 << (10 * iota)
  PB = 1 << (10 * iota)
)

func main() {
  fmt.Println("pi :", pi)
  fmt.Println("e :", e, " , flag:", false)
  fmt.Println("特殊批量常量声明:", a, b, c)
  fmt.Println("iota 常量计数器 :", d, e1, f, g)
  fmt.Println("文件体积大小 :", KB, MB, GB, TB, PB)
}

执行结果:

pi : 3.1415926535898
e : 2.7182  , flag: false
特殊批量常量声明: 1 1 1
iota 常量计数器 : 2 3 3 4
文件体积大小 : 1024 1048576 1073741824 1099511627776 1125899906842624

Tips : 常量声明后不能在程序中进行重新赋值更改。

0x01 Go语言基础之基本数据类型

基本数据类型: Go语言中有丰富的数据类型除了基本的整型、浮点型、布尔型、字符串外还有数组、切片、结构体、函数、map、通道channel等。

Tips : Go 语言的基本类型和其他语言大同小异。

1.整型

整型分为以下两个大类: 按长度分为:int8、int16、int32、int64 对应的无符号整型:uint8、uint16、uint32、uint64

其中,uint8就是我们熟知的byte型,int16对应C语言中的short型,int64对应C语言中的long型。

img整型取值范围

特殊整型

img

注意: 在使用intuint类型时不能假定它是32位或64位的整型而是考虑intuint可能在不同平台上的差异。

注意事项: 获取对象的长度的内建len()函数返回的长度可以根据不同平台的字节长度进行变化。实际使用中,切片或 map 的元素数量等都可以用int来表示。在涉及到二进制传输、读写文件的结构描述时,为了保持文件的结构不会受到不同编译目标平台字节长度的影响,不要使用intuint

数字字面量语法Number literals syntax

Go1.13版本之后引入了数字字面量语法,这样便于开发者以二进制、八进制或十六进制浮点数的格式定义数字,例如:

  • v := 0b00101101 代表二进制的 101101相当于十进制的 45。
  • v := 0o377,代表八进制的 377相当于十进制的 255。 - v := 0x1p-2,代表十六进制的 1 除以 2²也就是 0.25。

而且还允许我们用 _ 来分隔数字,比如说: v := 123_456 表示 v 的值等于 123456。

简单示例: 我们可以借助fmt函数来将一个整数以不同进制形式展示。

package main

import "fmt"

func main(){
  // 十进制以不同的进制展示
  var a int = 10
  fmt.Printf("%b \n", a)   // 1010  占位符%b表示二进制
  fmt.Printf("%o \n", a)   // 12    占位符%o表示八进制
  fmt.Printf("%d \n", a)   // 10    占位符%d表示十进制
  fmt.Printf("0x%x \n", a) // 0xa  占位符%x表示十六进制

  // 八进制(以0开头)
  var b int = 077
  fmt.Printf("%b \n", b)   // 111111
  fmt.Printf("%o \n", b)   // 77
  fmt.Printf("%d \n", b)   // 63
  fmt.Printf("0x%x \n", b) // 0x3f

  // 十六进制(以0x开头)
  var c int = 0xff
  fmt.Printf("0x%x \n", c) // 0xff
  fmt.Printf("0X%X \n", c) // 0xFF

  // 数字字面量语法Number literals syntax
  binary := 0b1111
  octal := 0o17
  digital := 15
  hexadecimal := 0xf
  specialhexa := 0x8p-2    // 8 / 2^2 = 2
  underline := 10_24

  fmt.Printf("binary : %b , digital  %d\n", binary, binary)
  fmt.Printf("octal : %o , digital  %d\n", octal, octal)
  fmt.Printf("digital type (变量类型): %T,digital  %d\n", digital, digital)
  fmt.Printf("hexadecimal : %x, digital  %d, specialhexa : %f\n", hexadecimal, hexadecimal, specialhexa)
  fmt.Printf("underline : %d \n", underline)
}

输出结果:

# Int 整型示例:
1010
12
10
0xa
111111
77
63
0x3f
0xff
0XFF
binary : 1111 , digital  15
octal : 17 , digital  15
digital type (变量类型): int,digital  15

2.浮点型

Go语言支持两种浮点型数float32float64。 这两种浮点型数据格式遵循IEEE 754标准:

  • float32 的浮点数的最大范围约为 3.4e38,其常量定义:math.MaxFloat32
  • float64 的浮点数的最大范围约为 1.8e308,其常量定义:math.MaxFloat64

简单示例: 打印浮点数时,可以使用fmt包配合动词%f,代码如下:

package main
import (
    "fmt"
    "math"
)
func main() {
    var floatnumber float64 = 1024.00
  fmt.Printf("数据类型: %T , floatnumber: %.1f\n", floatnumber, floatnumber)
  fmt.Printf("%f,%.2f\n", math.Pi, math.Pi) // 保留小数点后两位
  fmt.Printf("float32的浮点数的最大范围 :%d ~ %f\n", 0, math.MaxFloat32)
  fmt.Printf("float64的浮点数的最大范围 :%d ~ %f\n", 0, math.MaxFloat64)
}

执行结果:

数据类型: float64 , floatnumber: 1024.0
3.141593,3.14
float32的浮点数的最大范围 :0 ~ 340282346638528859811704183484516925440.000000
float64的浮点数的最大范围 :0 ~ 179769313486231570814527423731704356798070567525844996598917476803157260780028538760589558632766878171540458953514382464234321326889464182768467546703537516986049910576551282076245490090389328944075868508455133942304583236903222948165808559332123348274797826204144723168738177180919299881250404026184124858368.000000

3.复数

描述: 复数有实部和虚部complex64的实部和虚部为32位complex128的实部和虚部为64位。

例如: complex64和complex128类型变量输出示例

var c1 complex64
c1 = 1 + 2i
var c2 complex128
c2 = 2 + 3i
fmt.Println(c1) // (1+2i)
fmt.Println(c2) // (2+3i)

4.布尔值

Go语言中以bool类型进行声明布尔型数据,布尔型数据只有truefalse两个值。

fmt.Println("# 4.布尔型示例:")
var flag bool = true
fmt.Printf("数据类型: %T ,任意类型输出: %v", flag, flag)  // 数据类型: bool ,任意类型输出: true

注意:

  1. 布尔类型变量的默认值为false
  2. Go 语言中不允许将整型强制转换为布尔型.
  3. 布尔型无法参与数值运算,也无法与其他类型进行转换。

5.字符串

描述: Go语言中的字符串以原生数据类型出现使用字符串就像使用其他原生数据类型int、bool、float32、float64 等)一样。 Go 语言里的字符串的内部实现使用UTF-8编码。 字符串的值为双引号(")中的内容可以在Go语言的源码中直接添加非ASCII码字符例如

s1 := "hello"
s2 := "你好"
c1 := 'g'
c2 := 'o'

Tips : Go 语言中用双引号包裹的是字符串,而单引号包裹的是字符

字符串转义符

Go 语言的字符串常见转义符包含回车、换行、单双引号、制表符等,如下表所示。

img

举个例子我们要打印一个Windows平台下的一个文件路径

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
  s1 := "'c:\\weiyigeek\\go\\hello'"
    fmt.Println("str :=",s1)
    fmt.Println("str := \"c:\\Code\\weiyigeek\\go.exe\"")
}

多行字符串

Go语言中要定义一个多行字符串时就必须使用反引号字符:

s1 := `第一行
第二行
第三行
`
s2 := `c:\weiyigeek\go\hello`  // 注意点此处没用转义符(\) 也能输出路径

fmt.Println(s1,s2)

Tips: 反引号间换行将被作为字符串中的换行,但是所有的转义字符均无效,文本将会原样输出。

字符串的常用操作

img

示例演示:

// 字符串型示例
func stringdemo() {
  // 字符
  c1 := 'a'
  c2 := 'A'

  // 字符串 (单行与多行以及转义)
  s1 := "Name"
  s2 := "姓名"
  s3 := `
  这是一个
        多行字符串案例!
  This is mutlilineString Example
  Let's Go   // 特点:原样输出
  `
  // 转义演示
  s4 := "'c:\\weiyigeek\\go\\hello'"
  s5 := `c:\weiyigeek\go\hello`

  fmt.Printf("c1 char : %c,\t c2 char %c -> digital : %d\n", c1, c2, c2)
  fmt.Println(s1, s2)
  fmt.Println(s3)
  fmt.Println(s4, s5)

  // 字符串常用函数
  fmt.Println("s1 String length:", len(s1), "s2 string length:", len(s2))

  info := fmt.Sprintf("%s (%s): %s", s1, s2, "WeiyiGeek")
  fmt.Println("Infomation : "+"个人信息", info)

  fmt.Println("字符串分割 :", strings.Split(s5, "\\"))

  fmt.Println("判断字符串是否包含go", strings.Contains(s3, "go"))

  fmt.Println(strings.HasPrefix(s1, "N"), strings.HasSuffix(s1, "e"))

  fmt.Println(strings.Index(s4, "weiyigeek"), strings.LastIndex(s4, "weiyigeek"))

  s6 := strings.Split(s5, "\\")
  fmt.Println("字符串间隔符 : ", strings.Join(s6, "-"))
}

执行效果:

# 5.字符串型示例:
c1 char : a,   c2 char A -> digital : 65
Name 姓名

  这是一个
        多行字符串案例!
  This is mutlilineString Example
  Let's Go   // 特点:原样输出

'c:\weiyigeek\go\hello' c:\weiyigeek\go\hello
s1 String length: 4 s2 string length: 6
Infomation : 个人信息 Name (姓名): WeiyiGeek
字符串分割 : [c: weiyigeek go hello]
判断字符串是否包含go false
true true
4 4
字符串间隔符 :  c:-weiyigeek-go-hello

6.byte和rune类型

描述: 组成每个字符串的元素叫做“字符”,可以通过遍历或者单个获取字符串元素获得字符。 字符用单引号(’)包裹起来,如:

var a = '中'
var b = 'x'
c := 'a'

Go 语言的字符有以下两种:

  • uint8类型,或者叫 byte 型,代表了ASCII码的一个字符1B
  • rune类型,代表一个 UTF-8字符, 并且一个rune字符由一个或多个byte组成3B~4B

Tips : 当需要处理中文、日文或者其他复合字符时,则需要用到rune类型。rune类型实际是一个int32

Go 使用了特殊的 rune 类型来处理 Unicode让基于 Unicode 的文本处理更为方便,也可以使用 byte 型进行默认字符串处理,性能和扩展性都有照顾。

简单示例:

// 遍历字符串
func traversalString() {
  s := "hello沙河"
   // byte 类型
  for i := 0; i < len(s); i++ {
    fmt.Printf("%v(%c) ", s[i], s[i])
  }
  fmt.Println()
  // rune 类型
  for _, r := range s {
    fmt.Printf("%v(%c) ", r, r)
  }
  fmt.Println()
}

结果输出:

// byte 类型 (中文乱码)
104(h) 101(e) 108(l) 108(l) 111(o) 230(æ) 178(²) 153() 230(æ) 178(²) 179(³)

// rune 类型 (中文正常)
104(h) 101(e) 108(l) 108(l) 111(o) 27801() 27827()

Q: 为什么出现上述情况?

答: 因为UTF8编码下一个中文汉字由3~4个字节4*8bit组成所以我们不能简单的按照字节去遍历一个包含中文的字符串否则就会出现上面输出中第一行的结果。

Tips : 字符串底层是一个byte数组所以可以和[]byte类型相互转换。字符串是不能修改的字符串是由byte字节组成所以字符串的长度是byte字节的长度。

7.类型转换

描述Go语言中只有强制类型转换没有隐式类型转换。该语法只能在两个类型之间支持相互转换的时候使用。

强制类型转换的基本语法如下:

T(表达式) # 其中T表示要转换的类型。表达式包括变量、复杂算子和函数返回值等.

Tips : Boolen 类型不能强制转换为整型。

整型转浮点型

比如计算直角三角形的斜边长时使用math包的Sqrt()函数该函数接收的是float64类型的参数而变量a和b都是int类型的这个时候就需要将a和b强制类型转换为float64类型。

func sqrtDemo() {
  var a, b = 3, 4
  var c int
  // math.Sqrt() 接收的参数是float64类型需要强制转换
  c = int(math.Sqrt(float64(a*a + b*b)))
  fmt.Println(c)
}

Tips : 在Go语言中不同类型的值不能直接赋值例如float32类型变量a的值不能直接赋值给floa64类型变量b的值。

字符串类型转换

描述: 如果修改字符串,需要先将其转换成[]rune[]byte,完成后再转换为string。无论哪种转换,都会重新分配内存,并复制字节数组

func changeString() {
  s1 := "big"
  // 强制类型转换
  byteS1 := []byte(s1)
  byteS1[0] = 'p'
  fmt.Println(string(byteS1))

  s2 := "白萝卜"
  runeS2 := []rune(s2)
  runeS2[0] = '红'
  fmt.Println(string(runeS2))
}

Tips : 在一个字符串中如果既有中文也存在英文,我们则可以使用byte[]类型(1B)来存放ASCII码表示的字符(0~255),如果是中文则使用rune[](4B)类型来存放或者周转。

案例演示:

// Byte与Rune类型示例
func brdemo() {
  var c1 = 'a' // int32 类型
  var c2 = 'A' // int32 类型
  z1 := '中'    // int32 类型
  z2 := '文'    // int32 类型
  z3 := "中"    // string 类型 (双引号)

  // 字符不同格式输出
  fmt.Printf("字符 %d (%c) , %d (%c) \n", c1, c1, c2, c2)
  fmt.Printf("中文字符 %d (%v) = %c , %d (%v) = %c \n", z1, z1, z1, z2, z2, z2)
  fmt.Printf("单双引号不同类型 : c1 = %c (%T) , z2 = %c (%T) ,  z3 = %s (%T) \n", c1, c1, z2, z2, z3, z3)

  // 中英文字符串修改
  s1 := "a和我都爱中国"
  s2 := "为 Hello 中国 World,Go 语言 学习"

  // 将字符类型转化为byte类型
  c3 := byte(c2)
  fmt.Printf("强制转化类型 : c2 = %c (%T) , byte(c2) = %c (%T) \n", c2, c2, c3, c3)

  // 将字符串类型转化为string类型
  r1 := []rune(s1) // 强制转化字符串为一个rune切片
  r1[0] = '您'      // 注意此处需传入为字符
  fmt.Println("修改后中文字符串输出(未类型转换)", r1)
  fmt.Println("修改后中文字符串输出(已类型转换)", s1, string(r1)) // 强制转化rune切片为字符串

  // 将整型转化成为浮点数类型
  // 计算直角三角形的斜边长
  var a, b = 3, 4
  var c int = int(math.Sqrt(float64(a*a + b*b)))
  fmt.Println("计算直角三角形的斜边长 (a=3,b=4) c =", c)

  // 统计字符串中中文个数
  res := []rune(s2)
  reslen := len(res)
  count := 0
  for i := 0; i < reslen; i++ {
    if res[i] > 255 {
      count++
    }
  }
  fmt.Printf("字符串:%s (Length = %d),一共有 %d 个中文字符", s2, reslen, count)
}

执行结果:

# 6.Byte与Rune型示例:
字符 97 (a) , 65 (A)
中文字符 20013 (20013) = 中 , 25991 (25991) = 文
单双引号不同类型 : c1 = a (int32) , z2 =(int32) ,  z3 =(string)
强制转化类型 : c2 = A (int32) , byte(c2) = A (uint8)
修改后中文字符串输出(未类型转换) [24744 21644 25105 37117 29233 20013 22269]
修改后中文字符串输出(已类型转换) a和我都爱中国 您和我都爱中国
计算直角三角形的斜边长 (a=3,b=4) c = 5
字符串:为 Hello 中国 World,Go 语言 学习 (Length = 25),一共有 7 个中文字符