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Golang 基础学习笔记

Go 语言特色

简洁、快速、安全
并行、有趣、开源
内存管理、数组安全、编译迅速

Go 语言用途

Go 语言被设计成一门应用于搭载 Web 服务器，存储集群或类似用途的巨型中央服务器的系统编程语言。

对于高性能分布式系统领域而言，Go 语言无疑比大多数其它语言有着更高的开发效率。 它提供了海量并行的支持，这对于游戏服务端的开发而言是再好不过了。

Go 语言结构

Go 语言的基础组成有以下几个部分：

包声明
引入包
函数
变量
语句 & 表达式
注释

package main

import "fmt"

func main() {
   /* 这是我的第一个简单的程序 */
   fmt.Println("Hello, World!")
}

Go 语言基础语法

Go 标记

Go 程序可以由多个标记组成，可以是关键字，标识符，常量，字符串，符号。如以下 GO 语句由 6 个标记组成：

1. fmt
2. .
3. Println
4. (
5. "Hello, World!"
6. )

行分隔符

在 Go 程序中，一行代表一个语句结束。每个语句不需要像 C 家族中的其它语言一样以分号 ; 结尾，因为这些工作都将由 Go 编译器自动完成。

如果你打算将多个语句写在同一行，它们则必须使用 ; 人为区分，但在实际开发中我们并不鼓励这种做法。

注释

注释不会被编译，每一个包应该有相关注释。

单行注释是最常见的注释形式，你可以在任何地方使用以 // 开头的单行注释。多行注释也叫块注释，均已以 /* 开头，并以 */ 结尾。如：

// 单行注释
/*
    Author by MuYusen
    我是多行注释
    */

标识符

标识符用来命名变量、类型等程序实体。一个标识符实际上就是一个或是多个字母(A~Z和a~z)数字(0~9)、下划线_组成的序列，但是第一个字符必须是字母或下划线而不能是数字。

关键字

25 个关键字或保留字：

36 个预定义标识符

程序一般由关键字、常量、变量、运算符、类型和函数组成。

程序中可能会使用到这些分隔符：括号 ()，中括号 [] 和大括号 {}。

程序中可能会使用到这些标点符号：.、,、;、: 和 …。

Go 语言的空格

Go 语言中变量的声明必须使用空格隔开，如：

var age int;

语句中适当使用空格能让程序更易阅读。

无空格：

fruit=apples+oranges;

在变量与运算符间加入空格，程序看起来更加美观，如：

fruit = apples + oranges;

Go 语言数据类型

序号|类型和描述 -|- 1|布尔型 布尔型的值只可以是常量 true 或者 false。一个简单的例子：var b bool = true。 2|数字类型 整型 int 和浮点型 float32、float64，Go 语言支持整型和浮点型数字，并且原生支持复数，其中位的运算采用补码。 3|字符串类型: 字符串就是一串固定长度的字符连接起来的字符序列。Go的字符串是由单个字节连接起来的。Go语言的字符串的字节使用UTF-8编码标识Unicode文本。 4|派生类型: 包括： (a) 指针类型（Pointer） (b) 数组类型 (c) 结构化类型(struct) (d) Channel 类型 (e) 函数类型 (f) 切片类型 (g) 接口类型interface） (h) Map 类型

数字类型

基于架构的类型，例如：int、uint 和 uintptr。

浮点型：

其他数字类型

Go 语言变量

Go 语言变量名由字母、数字、下划线组成，其中首个字母不能为数字。

声明变量的一般形式是使用 var 关键字：

var indentifer type

变量声明

第一种，指定变量类型，声明后若不赋值，使用默认值。

var v_name v_type
v_name = value

第二种，根据值自行判定变量类型。

var v_name = value

第三种，省略var, 注意 :=左侧的变量不应该是已经声明过的，否则会导致编译错误。

v_name := value

// 例如
var a int = 10
var b = 10
c := 10

多变量声明

//类型相同多个变量, 非全局变量
var vname1, vname2, vname3 type
vname1, vname2, vname3 = v1, v2, v3

var vname1, vname2, vname3 = v1, v2, v3 //和python很像,不需要显示声明类型，自动推断

vname1, vname2, vname3 := v1, v2, v3 //出现在:=左侧的变量不应该是已经被声明过的，否则会导致编译错误


// 这种因式分解关键字的写法一般用于声明全局变量
var (
    vname1 v_type1
    vname2 v_type2
)

值类型和引用类型

所有像 int、float、bool 和 string 这些基本类型都属于值类型，使用这些类型的变量直接指向存在内存中的值：

当使用等号 = 将一个变量的值赋值给另一个变量时，如：j = i，实际上是在内存中将 i 的值进行了拷贝：

Go 语言常量

常量是一个简单值的标识符，在程序运行时，不会被修改的量。

常量中的数据类型只可以是布尔型、数字型（整数型、浮点型和复数）和字符串型。

常量的定义格式：

const identifier [type] = value

可以省略类型说明符 [type]，因为编译器可以根据变量的值来推断其类型。

显式类型定义： const b string = "abc"
隐式类型定义： const b = "abc"

多个相同类型的声明可以简写为：

const c_name1, c_name2 = value1, value2

常量还可以用作枚举：

const (
    Unknown = 0
    Female = 1
    Male = 2
)

常量可以用len(), cap(), unsafe.Sizeof()函数计算表达式的值。常量表达式中，函数必须是内置函数，否则编译不过;

iota

iota，特殊常量，可以认为是一个可以被编译器修改的常量。

iota 在 const关键字出现时将被重置为 0(const 内部的第一行之前)，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)。


package main

import "fmt"

func main() {
    const (
            a = iota   //0
            b          //1
            c          //2
            d = "gaga"   //独立值，iota += 1
            e          //"ha"   iota += 1
            f = 100    //iota +=1
            g          //100  iota +=1
            h = iota   //7,恢复计数
            i          //8
    )
    fmt.Println(a,b,c,d,e,f,g,h,i)
}

Go 语言数组

Go 语言提供了数组类型的数据结构。

数组是具有相同唯一类型的一组已编号且长度固定的数据项序列，这种类型可以是任意的原始类型例如整形、字符串或者自定义类型。

数组元素可以通过索引（位置）来读取（或者修改），索引从0开始，第一个元素索引为 0，第二个索引为 1，以此类推。

声明数组

Go 语言数组声明需要指定元素类型及元素个数，语法格式如下：

var variable_name [SIZE] variable_type

以上为一维数组的定义方式。数组长度必须是整数且大于 0。例如以下定义了数组 balance 长度为 10 类型为 float32：

var balance [10] float32

初始化数组

var balance = [5]float32{1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0}

初始化数组中 {} 中的元素个数不能大于 [] 中的数字。

如果忽略 [] 中的数字不设置数组大小，Go 语言会根据元素的个数来设置数组的大小：

var balance = [...]float32{1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0}

该实例与上面的实例是一样的，虽然没有设置数组的大小。

balance[4] = 50.0

以上实例读取了第五个元素。数组元素可以通过索引（位置）来读取（或者修改），索引从0开始，第一个元素索引为 0，第二个索引为 1，以此类推。

访问数组元素

数组元素可以通过索引（位置）来读取。格式为数组名后加中括号，中括号中为索引的值。

内容	描述
多维数组	Go 语言支持多维数组，最简单的多维数组是二维数组
向函数传递数组	你可以向函数传递数组参数

Go 语言指针

变量是一种使用方便的占位符，用于引用计算机内存地址。

Go 语言的取地址符是 &，放到一个变量前使用就会返回相应变量的内存地址。

什么是指针

一个指针变量指向了一个值的内存地址。

类似于变量和常量，在使用指针前你需要声明指针。指针声明格式如下：

var var_name *var-type

var-type 为指针类型，var_name 为指针变量名，* 号用于指定变量是作为一个指针。以下是有效的指针声明：

var ip *int        /* 指向整型*/
var fp *float32    /* 指向浮点型 */

如何使用指针

指针使用流程：

定义指针变量。
为指针变量赋值。
访问指针变量中指向地址的值。

在指针类型前面加上 * 号（前缀）来获取指针所指向的内容。

func test_pointer() {
    fmt.Println("#### 指针 ####")
    var ptr *int
    var zfs int = 100
    fmt.Println(zfs)
    fmt.Println(reflect.TypeOf(zfs))

    fmt.Println(ptr)
    fmt.Println(reflect.TypeOf(ptr))
    //fmt.Println(*ptr)

    ptr = &zfs
    fmt.Println(ptr)
    fmt.Println(reflect.TypeOf(ptr))
    fmt.Println(*ptr)
}

Go 空指针

当一个指针被定义后没有分配到任何变量时，它的值为 nil。

nil 指针也称为空指针。

nil在概念上和其它语言的null、None、nil、NULL一样，都指代零值或空值。

一个指针变量通常缩写为 ptr。

空指针判断：

if(ptr != nil)     /* ptr 不是空指针 */
if(ptr == nil)    /* ptr 是空指针 */

Go指针更多内容

内容	描述
Go 指针数组	你可以定义一个指针数组来存储地址
Go 指向指针的指针	Go 支持指向指针的指针
Go 向函数传递指针参数	通过引用或地址传参，在函数调用时可以改变其值

Go 语言结构体

Go 语言中数组可以存储同一类型的数据，但在结构体中我们可以为不同项定义不同的数据类型。

结构体是由一系列具有相同类型或不同类型的数据构成的数据集合。

结构体表示一项记录，比如保存图书馆的书籍记录，每本书有以下属性：

Title ：标题
Author ：作者
Subject：学科
ID：书籍ID

定义结构体

结构体定义需要使用 type 和 struct 语句。struct 语句定义一个新的数据类型，结构体有中有一个或多个成员。type 语句设定了结构体的名称。结构体的格式如下：

type struct_variable_type struct {
   member definition;
   member definition;
   ...
   member definition;
}

一旦定义了结构体类型，它就能用于变量的声明，语法格式如下：

variable_name := structure_variable_type {value1, value2...valuen}
或
variable_name := structure_variable_type { key1: value1, key2: value2..., keyn: valuen}

访问结构体成员

如果要访问结构体成员，需要使用点号 . 操作符，格式为：

结构体.成员名"

结构体类型变量使用 struct 关键字定义.

结构体作为函数参数

可以像其他数据类型一样将结构体类型作为参数传递给函数。并以以上实例的方式访问结构体变量：

结构体指针

可以定义指向结构体的指针类似于其他指针变量，格式如下：

var struct_pointer *Books

以上定义的指针变量可以存储结构体变量的地址。查看结构体变量地址，可以将 & 符号放置于结构体变量前：

struct_pointer = &Book1;

使用结构体指针访问结构体成员，使用 "." 操作符：

struct_pointer.title;

func printBook( book *Books ) {
   fmt.Printf( "Book title : %s\n", book.title);
   fmt.Printf( "Book author : %s\n", book.author);
   fmt.Printf( "Book subject : %s\n", book.subject);
   fmt.Printf( "Book book_id : %d\n", book.book_id);
}

Go 语言运算符

运算符用于在程序运行时执行数学或逻辑运算。

Go 语言内置的运算符有：

算术运算符
关系运算符
逻辑运算符
位运算符
赋值运算符
其他运算符

算术运算符

假定 A 值为 100，B 值为 200。

运算符	描述	实例
+	相加	A + B 输出结果 300
-	相减	A - B 输出结果 -100
*	相乘	A * B 输出结果 20000
/	相除	B / A 输出结果 2
%	求余	B % A 输出结果 0
++	自增	A++ 输出结果 101
--	自减	A-- 输出结果 99

关系运算符

假定 A 值为 1，B 值为 2。

运算符	描述	实例
==	检查两个值是否相等，如果相等返回 True 否则返回 False。	(A == B) 为 False
!=	检查两个值是否不相等，如果不相等返回 True 否则返回 False。	(A != B) 为 True
>	检查左边值是否大于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。	(A > B) 为 False
<	检查左边值是否小于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。	(A < B) 为 True
>=	检查左边值是否大于等于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。	(A >= B) 为 False
<=	检查左边值是否小于等于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。	(A <= B) 为 True

逻辑运算符

假定 A 值为 True，B 值为 False。

运算符	描述	实例
&&	逻辑 AND 运算符。如果两边的操作数都是 True，则条件 True，否则为 False。	(A && B) 为 False
`		`
!	逻辑 NOT 运算符。如果条件为 True，则逻辑 NOT 条件 False，否则为 True。	!(A && B) 为 True

位运算符

位运算符对整数在内存中的二进制位进行操作。

下表列出了位运算符 &, |, 和 ^ 的计算：

p| q| p & q| p | q| p ^ q -|---|-------|---------|- 0|0|0|0|0 0|1|0|1|1 1|1|1|1|0 1|0|0|1|1

赋值运算符

运算符	描述	实例
=	简单的赋值运算符，将一个表达式的值赋给一个左值	C = A + B 将 A + B 表达式结果赋值给 C
+=	相加后再赋值	C += A 等于 C = C + A
-=	相减后再赋值	C -= A 等于 C = C - A
*=	相乘后再赋值	`C = A 等于 C = C A`
/=	相除后再赋值	C /= A 等于 C = C / A
%=	求余后再赋值	C %= A 等于 C = C % A
<<=	左移后赋值	C <<= 2 等于 C = C << 2
>>=	右移后赋值	C >>= 2 等于 C = C >> 2
&=	按位与后赋值	C &= 2 等于 C = C & 2
^=	按位异或后赋值	C ^= 2 等于 C = C ^ 2
`	=`	按位或后赋值

其他运算符

运算符	描述	实例
&	返回变量存储地址	&a; 将给出变量的实际地址。
*	指针变量。	*a; 是一个指针变量

运算符优先级

有些运算符拥有较高的优先级，二元运算符的运算方向均是从左至右。下表列出了所有运算符以及它们的优先级，由上至下代表优先级由高到低

优先级	运算符
7	^ !
6	`* / % << >> & &^`
5	`+ -
4	`== != < <= >= >`
3	<-
2	&&
1	`

Go 语言条件语句

条件语句需要开发者通过指定一个或多个条件，并通过测试条件是否为 true 来决定是否执行指定语句，并在条件为 false 的情况在执行另外的语句。

Go 语言提供了以下几种条件判断语句：

语句	描述
if 语句	if 语句由一个布尔表达式后紧跟一个或多个语句组成。
if...else 语句	if 语句后可以使用可选的 else 语句, else 语句中的表达式在布尔表达式为 false 时执行。
if 嵌套语句	你可以在 if 或 else if 语句中嵌入一个或多个 if 或 else if 语句。
switch 语句	switch 语句用于基于不同条件执行不同动作。
select 语句	select 语句类似于 switch 语句，但是select会随机执行一个可运行的case。如果没有case可运行，它将阻塞，直到有case可运行。

Go 语言循环语句

Go 语言提供了以下几种类型循环处理语句：

循环类型	描述
for 循环	重复执行语句块
循环嵌套	在 for 循环中嵌套一个或多个 for 循环

循环控制语句

循环控制语句可以控制循环体内语句的执行过程。

GO 语言支持以下几种循环控制语句：

控制语句	描述
break 语句	经常用于中断当前 for 循环或跳出 switch 语句
continue 语句	跳过当前循环的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。
goto 语句	将控制转移到被标记的语句。

无限循环

如过循环中条件语句永远不为 false 则会进行无限循环.

Go 语言 for 循环

Go语言的For循环有3中形式，只有其中的一种使用分号。

和 C 语言的 for 一样：

for init; condition; post { }

和 C 的 while 一样：

for condition { }

和 C 的 for(;;) 一样：

for { }

for 循环的 range 格式可以对 slice、map、数组、字符串等进行迭代循环。格式如下：

for key, value := range oldMap {
    newMap[key] = value
}

Go 语言函数

函数是基本的代码块，用于执行一个任务。

Go 语言最少有个 main() 函数。

函数声明告诉了编译器函数的名称、返回类型和参数。

Go 语言标准库提供了多种可动用的内置的函数。例如，len() 函数可以接受不同类型参数并返回该类型的长度。如果我们传入的是字符串则返回字符串的长度，如果传入的是数组，则返回数组中包含的元素个数。

函数定义

Go 语言函数定义格式如下：

func function_name( [parameter list] ) [return_types] {
    函数体
}

函数定义解析：

func：函数由 func 开始声明
function_name：函数名称，函数名和参数列表一起构成了函数签名。
parameter list：参数列表，参数就像一个占位符，当函数被调用时，你可以将值传递给参数，这个值被称为实际参数。参数列表指定的是参数类型、顺序、及参数个数。参数是可选的，也就是说函数也可以不包含参数。
return_types：返回类型，函数返回一列值。return_types 是该列值的数据类型。有些功能不需要返回值，这种情况下 return_types 不是必须的。
函数体：函数定义的代码集合。

函数调用

当创建函数时，你定义了函数需要做什么，通过调用该函数来执行指定任务。

调用函数，向函数传递参数，并返回值.

函数返回多个值

Go 函数可以返回多个值，例如：

package main

import "fmt"

func swap(x, y string) (string, string) {
   return y, x
}

func main() {
   a, b := swap("z", "m")
   fmt.Println(a, b)
}

函数参数

函数如果使用参数，该变量可称为函数的形参。

形参就像定义在函数体内的局部变量。

调用函数，可以通过两种方式来传递参数：

传递类型	描述
值传递	值传递是指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。
引用传递	引用传递是指在调用函数时将实际参数的地址传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。

默认情况下，Go 语言使用的是值传递，即在调用过程中不会影响到实际参数。

函数用法

函数用法	描述
函数作为值	函数定义后可作为值来使用
闭包	闭包是匿名函数，可在动态编程中使用
方法	方法就是一个包含了接受者的函数

Go 语言函数作为值

Go 语言可以很灵活的创建函数，并作为值使用。以下实例中我们在定义的函数中初始化一个变量.

package main

import (
   "fmt"
   "math"
)

func main(){
   /* 声明函数变量 */
    getsum := func(a, b int) int {
        return a + b
    }


   /* 使用函数 */
    fmt.Println(getsum(5, 10))
}

Go 语言函数闭包

Go 语言支持匿名函数，可作为闭包。匿名函数是一个"内联"语句或表达式。匿名函数的优越性在于可以直接使用函数内的变量，不必申明。

以下实例中，我们创建了函数 getSequence() ，返回另外一个函数。该函数的目的是在闭包中递增 i 变量，代码如下：

package main

import "fmt"

func getSequence() func() int {
   i:=0
   return func() int {
      i+=1
     return i  
   }
}

func main(){
   /* nextNumber 为一个函数，函数 i 为 0 */
   nextNumber := getSequence()  

   /* 调用 nextNumber 函数，i 变量自增 1 并返回 */
   fmt.Println(nextNumber())
   fmt.Println(nextNumber())
   fmt.Println(nextNumber())

   /* 创建新的函数 nextNumber1，并查看结果 */
   nextNumber1 := getSequence()  
   fmt.Println(nextNumber1())
   fmt.Println(nextNumber1())
}

Go 语言函数方法

面向对象了

Go 语言中同时有函数和方法。一个方法就是一个包含了接受者的函数，接受者可以是命名类型或者结构体类型的一个值或者是一个指针。所有给定类型的方法属于该类型的方法集。语法格式如下：

func (variable_name variable_data_type) function_name() [return_type]{
   /* 函数体*/
}

下面定义一个结构体类型和该类型的一个方法：

package main

import (
   "fmt"  
)

/* 定义结构体 */
type Circle struct {
  radius float64
}

func main() {
  var c1 Circle
  c1.radius = 10.00
  fmt.Println("Area of Circle(c1) = ", c1.getArea())
}

//该 method 属于 Circle 类型对象中的方法
func (c Circle) getArea() float64 {
  //c.radius 即为 Circle 类型对象中的属性
  return 3.14 * c.radius * c.radius
}

Go 语言变量作用域

作用域为已声明标识符所表示的常量、类型、变量、函数或包在源代码中的作用范围。

Go 语言中变量可以在三个地方声明：

函数内定义的变量称为局部变量
函数外定义的变量称为全局变量
函数定义中的变量称为形式参数

局部变量

在函数体内声明的变量称之为局部变量，它们的作用域只在函数体内，参数和返回值变量也是局部变量。

全局变量

在函数体外声明的变量称之为全局变量，全局变量可以在整个包甚至外部包（被导出后）使用。

全局变量可以在任何函数中使用。

Go 语言程序中全局变量与局部变量名称可以相同，但是函数内的局部变量会被优先考虑。

形式参数

形式参数会作为函数的局部变量来使用。

初始化局部和全局变量

不同类型的局部和全局变量默认值为：

数据类型	初始化默认值
int	0
float32	0
pointer	nil

Go 语言切片(Slice)

Go 语言切片是对数组的抽象。本质还是数组。

Go 数组的长度不可改变，在特定场景中这样的集合就不太适用，Go中提供了一种灵活，功能强悍的内置类型切片("动态数组"),与数组相比切片的长度是不固定的，可以追加元素，在追加时可能使切片的容量增大。

定义切片

可以声明一个未指定大小的数组来定义切片：

var identifier []type

切片不需要说明长度。

使用make()函数来创建切片:

var slice1 []type = make([]type, len)

也可以简写为

slice1 := make([]type, len)

也可以指定容量，其中capacity为可选参数。

make([]T, length, capacity)

这里 len 是数组的长度并且也是切片的初始长度。

Go 语言Map(集合)

Map 是一种无序的键值对的集合。Map 最重要的一点是通过 key 来快速检索数据，key 类似于索引，指向数据的值。

Map 是一种集合，所以我们可以像迭代数组和切片那样迭代它。不过，Map 是无序的，我们无法决定它的返回顺序，这是因为 Map 是使用 hash 表来实现的。

定义 Map

可以使用内建函数 make 也可以使用 map 关键字来定义 Map:

/* 声明变量，默认 map 是 nil */
var map_variable map[key_data_type]value_data_type

/* 使用 make 函数 */
map_variable := make(map[key_data_type]value_data_type)

    var countryCapitalMap map[string]string /*创建集合 */
    countryCapitalMap = make(map[string]string)

delete() 函数

delete() 函数用于删除集合的元素, 参数为 map 和其对应的 key。

Go 语言范围(Range)

Go 语言中 range 关键字用于 for 循环中迭代数组(array)、切片(slice)、通道(channel)或集合(map)的元素。在数组和切片中它返回元素的索引和索引对应的值，在集合中返回 key-value 对的 key 值。

Go 语言接口

Go 语言提供了另外一种数据类型即接口，它把所有的具有共性的方法定义在一起，任何其他类型只要实现了这些方法就是实现了这个接口。


/* 定义接口 */
type interface_name interface {
   method_name1 [return_type]
   method_name2 [return_type]
   method_name3 [return_type]
   ...
   method_namen [return_type]
}

/* 定义结构体 */
type struct_name struct {
   /* variables */
}

/* 实现接口方法 */
func (struct_name_variable struct_name) method_name1() [return_type] {
   /* 方法实现 */
}
...
func (struct_name_variable struct_name) method_namen() [return_type] {
   /* 方法实现*/
}

Go 错误处理

Go 语言通过内置的错误接口提供了非常简单的错误处理机制。

error类型是一个接口类型，这是它的定义：

type error interface {
    Error() string
}

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