golang快速入门

语言介绍

Go（又称 Golang ）是 Google 开发的一种 静态 强类型 、编译型、并发型，并具有垃圾回收功能的 编程语言 。

罗伯特·格瑞史莫（Robert Griesemer），罗勃·派克（Rob Pike）及 肯·汤普逊 （Ken Thompson）于2007年9月开始设计Go，稍后Ian Lance Taylor、Russ Cox加入项目。Go是基于 Inferno 操作系统所开发的。Go于2009年11月正式宣布推出，成为开放源代码项目，并在 Linux 及 Mac OS X 平台上进行了实现，后来追加了Windows系统下的实现。在2016年，Go被软件评价公司TIOBE 选为“TIOBE 2016 年最佳语言”

Robert Griesemer, Rob Pike 和 Ken Thompson。Robert在开发 Go 之前是Google V8、Chubby和HotSpot JVM的主要贡献者；Rob主要是Unix、UTF-8、plan9的作者；Ken主要是B语言、 C语言 的作者、Unix之父。

为什么会设计go语言

设计Go语言是为了解决当时Google开发遇到的以下这些问题：

大量的C++代码，同时又引入了 Java 和Python

成千上万的工程师

数以万计行的代码

分布式的编译系统

数百万的服务器

其主要有以下几个方面的痛点：

编译慢

失控的依赖

每个工程师只是用了一个语言里面的一部分

程序难以维护（可读性差、文档不清晰等）

更新的花费越来越长

交叉编译困难

所以，他们当时设计Go的目标是为了消除各种缓慢和笨重、改进各种低效和扩展性。Go是由那些开发大型系统的人设计的，同时也是为了这些人服务的；它是为了解决工程上的问题，不是为了研究语言设计；它还是为了让我们的编程变得更舒适和方便

语法规则介绍

包管理

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
)

func main() {
    fmt.Println("My favorite number is", rand.Intn(10))
}

output:
My favorite number is 1

每个 Go 程序都是由包组成的。

程序运行的入口是包 main 。

这个程序使用并导入了包 "fmt" 和 "math/rand" 。

按照惯例，包名与导入路径的最后一个目录一致。

例如， "math/rand" 包由 package rand 语句开始。

同一目录下只能用同一个包名

• 导出名

在导入了一个包之后，就可以用其导出的名称来调用它。

在 Go 中，首字母大写的名称是被导出的。

Foo 和 FOO 都是被导出的名称。名称 foo 是不会被导出的。

foo-相当于 php 的private ， Foo 和 FOO 相当于public

package exports

import "fmt"

func Foo(){
    fmt.Println("it is Foo")
}

func FOO(){
    fmt.Println("it is FOO")
    foo()
}

func foo(){
    fmt.Println("it is foo")
}

函数

package main

import "fmt"

func add(x int, y int) int {
    return x + y
}

func add2(x, y int) int{
    return x+y
}

func add3(x, y int) (z int){
    z = x+y
    return
}

func main() {
    fmt.Println(add(42, 13))
    fmt.Println(add2(42, 13))
    fmt.Println(add3(42, 13))
}

output:
55
55
55

函数格式 func 函数名(无参/参数1, 参数2...)(返回结果|无){ 函数体}

执行发现这三个函数返回结果相同，只是格式不同

add-函数符合基本的函数格式

add2-对于同一类型参数，可以在最后一个参数后面指明参数类型

add3-函数返回结果可以在返回结构中声明

• 多值返回

package main

import "fmt"

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

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

output:
world hello

函数可以返回任意数量的返回值。

swap 函数返回了两个字符串。

变量

package main

import "fmt"

var (
    a  bool
    b  string
    c  int        //有符号-等于cpu位数-- 如果是64位(-9223372036854775808 到 9223372036854775807)-`uname -m`
    c1 int8       //有符号-占用8bit(-128 到 127),int16,int32,int64类推
    d  uint       //无符号-等于cpu位数- 如果是64位(0 到 18446744073709551615)
    d1 uint8      //无符号-占用8bit(0 到 255), uint16,uint32,uint64类推
    e  rune       // int32 别名
    f  byte       // uint8 别名
    g  float32    //1.401298464324817070923729583289916131280e-45 -- 3.402823466385288598117041834516925440e+38 (23位小数f，8位偏置指数e，1位符号s)
    h  float64    //4.940656458412465441765687928682213723651e-324 -- 1.797693134862315708145274237317043567981e+308(52位小数f，11位偏置指数e，1位符号s)
    j  complex64  //32 位实数和虚数
    k  complex128 //64 位实数和虚数
)

var aa, bb, ee bool
var ff, gg int = 5, 6
var hh, ii = 5, true

func main() {
    var aaa, bbb bool = true, false
    ccc, ddd := true, 18
    fmt.Println(a, b, c, c1, d, d1, e, f, g, h, j, k)
    fmt.Println(aa, bb, ee)
    fmt.Println(ff, gg)
    fmt.Println(hh, ii)
    fmt.Println(aaa, bbb)
    fmt.Println(ccc, ddd)
}
output：  
false  0 0 0 0 0 0 0 0 (0+0i) (0+0i)
false false false
5 6
5 true
true false
true 18

go 基本的数据类型有bool类型，字符串类型，数字类型(复数类型)

默认值分别为 false, "", 0(0+0i)

变量定义可以包含初始值，每个变量对应一个。

如果省略类型；变量从初始值中获得类型

在函数中， := 简洁赋值语句在明确类型的地方，可以用于替代 var 定义。

函数外的每个语句都必须以关键字开始（ var 、 func 、等等）， := 结构不能使用在函数外

• 数字类型转换

package main

import (
    "fmt"
    "math"
    "strconv"
)

//StringToInt 字符串转整形
func StringToInt(valstr string) int {
    val, err := strconv.Atoi(valstr)
    if err != nil {
        val = 0
    }
    return val
}

//IntToString 整形转字符串
func IntToString(intval int) string {
    return strconv.Itoa(intval)
}

func main() {
    var x, y int = 3, 4
    var f float64 = math.Sqrt(float64(x*x + y*y))
    var z int = int(f)
    fmt.Println(x, y, z)

    a := IntToString(x) + "string"
    b := "168"
    c := StringToInt(b)
    fmt.Println(a, b+"s", c)
}

output:
3 4 5
3string 168s 168

表达式 T(v) 将值 v 转换为类型 T
数字类型一般可以直接显式转化，字符串和数字类型可以借助strconv包处理

• 类型推导

package main

import "fmt"

func main() {
    i := 42           // int
    f := 3.142        // float64
    g := 0.867 + 0.5i // complex128
    var j bool
    k := j
    fmt.Printf("The types is %T, %T, %T, %T\n", i, f, g, k)
}
output:
The types is int, float64, complex128, bool

在定义一个变量但不指定其类型时（使用没有类型的 var 或 := 语句）， 变量的类型由右值推导得出。当右值定义了类型时，新变量的类型与其相同

常量

package main

import "fmt"

const Pi = 3.14

const (
    Big   = 1 << 100
    Small = Big >> 99
)

func needInt(x int) int { return x*10 + 1 }
func needFloat(x float64) float64 {
    return x * 0.1
}

func main() {
    const World = "世界"
    fmt.Println("Hello", World)
    fmt.Println("Happy", Pi, "Day")

    const Truth = true
    fmt.Println("Go rules?", Truth)

    fmt.Println(needInt(Small))
    fmt.Println(needFloat(Small))
    fmt.Println(needFloat(Big))
}
output:
Hello 世界
Happy 3.14 Day
Go rules? true
21
0.2
1.2676506002282295e+29

常量的定义与变量类似，只不过使用 const 关键字。

常量可以是字符、字符串、布尔或数字类型的值。

常量不能使用 := 语法定义。

一个未指定类型的数值常量可以作为不同数字类型传参

循环

package main

import "fmt"

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

    sum = 1
    for sum < 1000 {
        sum += sum
    }
    fmt.Println(sum)
}

output:
45
1024

Go 只有一种循环结构—— for 循环。

基本的 for 循环除了没有了 ( ) 之外（甚至强制不能使用它们），看起来跟 C 或者 Java 中做的一样，而 { } 是必须的。

• 死循环

package main

import "fmt"

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

output:
hello world
hello world
....

不手动停止的话，代码会一直运行下去

if 语句

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func sqrt(x float64) string {
    if x < 0 {
        return sqrt(-x) + "i"
    }
    return fmt.Sprint(math.Sqrt(x))
}

func main() {
    fmt.Println(sqrt(2), sqrt(-4))
}
output:
1.4142135623730951 2i

if 语句除了没有了 ( ) 之外（甚至强制不能使用它们），看起来跟 C 或者 Java 中的一样，而 { } 是必须的。

• if 的便捷语句

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func pow(x, n, lim float64) float64 {
    if v := math.Pow(x, n); v < lim {
        return v
    }
    return lim
}

func pow2(x, n, lim float64) float64 {
    if v := math.Pow(x, n); v < lim {
        return v
    } else {
        fmt.Printf("%g >= %g\n", v, lim)
    }
    // 这里开始就不能使用 v 了
    return lim
}

func main() {
    fmt.Println(
        pow(3, 2, 10),
        pow(3, 3, 20),
        pow2(3, 2, 10),
        pow2(3, 3, 20),
    )
}
output:
27 >= 20
9 20 9 20

跟 for 一样， if 语句可以在条件之前执行一个简单的语句。

由这个语句定义的变量的作用域仅在 if 范围之内。

在 if 的便捷语句定义的变量同样可以在任何对应的 else 块中使用。

switch 语句

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func main() {
    fmt.Print("Go runs on ")
    switch os := runtime.GOOS; os {
    case "darwin":
        fmt.Println("OS X.")
    case "linux":
        fmt.Println("Linux.")
    default:
        // freebsd, openbsd,
        // plan9, windows...
        fmt.Printf("%s.", os)
    }
}
output:
Go runs on OS X

switch 结构同其他语言一样

switch 的条件从上到下的执行，当匹配成功的时候停止。

每条case除非以 fallthrough 语句结束，否则分支会自动终止。

• 没有条件的 switch

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    t := time.Now()
    switch {
    case t.Hour() < 12:
        fmt.Println("Good morning!")
    case t.Hour() < 17:
        fmt.Println("Good afternoon.")
    default:
        fmt.Println("Good evening.")
    }
}
output:
Good evening.

没有条件的 switch 同 switch true 一样。

这一构造使得可以用更清晰的形式来编写长的 if-then-else 链。

defer 语句

package main

import "fmt"

func echo(str string) string {
    defer fmt.Println("echo end")
    return "hello " + str
}
func main() {
    defer fmt.Println("world")

    fmt.Println("hello")

    echo("china")
}
output:
hello
echo end
world

defer 语句会延迟函数的执行直到上层函数返回。

延迟调用的参数会立刻生成，但是在上层函数返回前函数都不会被调用

• defer 栈

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("counting")

    for i := 0; i < 3; i++ {
        defer fmt.Println(i)
    }

    fmt.Println("done")
}
output:
counting
done
2
1
0

延迟的函数调用被压入一个栈中。当函数返回时， 会按照后进先出的顺序调用被延迟的函数调用。

派生类型

指针

package main

import "fmt"

func main() {
    i, j := 42, 2701

    p := &i         // point to i
    fmt.Println(*p) // read i through the pointer
    *p = 21         // set i through the pointer
    fmt.Println(i)  // see the new value of i

    p = &j         // point to j
    *p = *p / 37   // divide j through the pointer
    fmt.Println(j) // see the new value of j
}
output:
42
21
73

Go 具有指针。 指针保存了变量的内存地址。

类型 *T 是指向类型 T 的值的指针。其零值是 nil 。

*p = 21 // 通过指针 p 设置 i

这也就是通常所说的“间接引用”或“非直接引用”。

结构体

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    X int
    Y int
}

func main() {
    v := Vertex{1, 2}
    fmt.Println(v)
    v.X = 4
    fmt.Println(v)
    p := &v
    p.X = 1.5e9
    fmt.Println(v, v.X)
    fmt.Println(p, p.X)
    fmt.Println("------------------------")
    v1 := Vertex{1, 2}  // 类型为 Vertex
    v2 := Vertex{X: 1}  // Y:0 被省略
    v3 := Vertex{}      // X:0 和 Y:0
    p1 := &Vertex{1, 2} // 类型为 *Vertex
    fmt.Println(v1, v2, v3, p1)
    fmt.Printf("values is %+v, %+v, %+v, %+v \n", v1, v2, v3, p1)
    fmt.Printf("types is %T, %T, %T, %T \n", v1, v2, v3, p1)
    fmt.Printf("values is %#v, %#v, %#v, %#v \n", v1, v2, v3, p1)
}
output:
{1 2}
{4 2}
{1500000000 2} 1500000000
&{1500000000 2} 1500000000
------------------------
{1 2} {1 0} {0 0} &{1 2}
values is {X:1 Y:2}, {X:1 Y:0}, {X:0 Y:0}, &{X:1 Y:2} 
types is main.Vertex, main.Vertex, main.Vertex, *main.Vertex 
values is main.Vertex{X:1, Y:2}, main.Vertex{X:1, Y:0}, main.Vertex{X:0, Y:0}, &main.Vertex{X:1, Y:2}

一个结构体（ struct ）就是一个字段的集合。

结构体字段使用点号来访问.

结构体字段可以通过结构体指针来访问。

数组

package main

import "fmt"

func main() {
    var a [2]string
    a[0] = "Hello"
    a[1] = "World"
    fmt.Println(a[0], a[1])
    fmt.Println(a)
}

类型 [n]T 是一个有 n 个类型为 T 的值的数组。

表达式 var a [10]int

定义变量 a 是一个有十个整数的数组。

数组的长度是其类型的一部分，因此数组不能改变大小

这看起来是一个制约，但是请不要担心； Go 提供了更加便利的方式来使用数组。

slice

package main

import "fmt"

func main() {
    p := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
    fmt.Println("p ==", p)

    for i := 0; i < len(p); i++ {
        fmt.Printf("p[%d] == %d\n", i, p[i])
    }
}
output:
p == [2 3 5 7 11 13]
p[0] == 2
p[1] == 3
p[2] == 5
p[3] == 7
p[4] == 11
p[5] == 13

一个 slice 会指向一个序列的值，并且包含了长度信息。

[]T 是一个元素类型为 T 的 slice。

• 对 slice 切片

package main

import "fmt"

func main() {
    p := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
    fmt.Println("p ==", p)
    fmt.Println("p[1:4] ==", p[1:4])

    // 省略下标代表从 0 开始
    fmt.Println("p[:3] ==", p[:3])

    // 省略上标代表到 len(s) 结束
    fmt.Println("p[4:] ==", p[4:])
}

slice 可以重新切片，创建一个新的 slice 值指向相同的数组。

表达式 s[lo:hi] 表示从 lo 到 hi-1 的 slice 元素，含两端。

因此 s[lo:lo] 是空的，而 s[lo:lo+1] 有一个元素。

• 构造 slice

package main

import "fmt"

func main() {
    a := make([]int, 5)
    printSlice("a", a)
    b := make([]int, 0, 5)
    printSlice("b", b)
    c := b[:2]
    printSlice("c", c)
    d := c[2:5]
    printSlice("d", d)
}

func printSlice(s string, x []int) {
    fmt.Printf("%s len=%d cap=%d %v\n",
        s, len(x), cap(x), x)
}
output:
a len=5 cap=5 [0 0 0 0 0]
b len=0 cap=5 []
c len=2 cap=5 [0 0]
d len=3 cap=3 [0 0 0]

slice 由函数 make 创建。这会分配一个零长度的数组并且返回一个 slice 指向这个数组：

a := make([]int, 5) // len(a)=5

为了指定容量，可传递第三个参数到 make ：

b := make([]int, 0, 5) // len(b)=0, cap(b)=5

b = b[:cap(b)] // len(b)=5, cap(b)=5

b = b[1:] // len(b)=4, cap(b)=4

• nil slice

package main

import "fmt"

func main() {
    var z []int
    fmt.Println(z, len(z), cap(z))
    if z == nil {
        fmt.Println("nil!")
    }
}
output:
[] 0 0
nil!

slice 的零值是 nil 。

一个 nil 的 slice 的长度和容量是 0。

• 向 slice 添加元素

package main

import "fmt"

func main() {
    var a []int
    printSlice("a", a)

    // append works on nil slices.
    a = append(a, 0)
    printSlice("a", a)

    // the slice grows as needed.
    a = append(a, 1)
    printSlice("a", a)

    // we can add more than one element at a time.
    a = append(a, 2, 3, 4)
    printSlice("a", a)
}

func printSlice(s string, x []int) {
    fmt.Printf("%s len=%d cap=%d %v\n",
        s, len(x), cap(x), x)
}
output:
a len=0 cap=0 []
a len=1 cap=1 [0]
a len=2 cap=2 [0 1]
a len=5 cap=6 [0 1 2 3 4]

向 slice 添加元素是一种常见的操作，因此 Go 提供了一个内建函数 append 。 内建函数的 文档 对 append 有详细介绍。

func append(s []T, vs ...T) []T

append 的第一个参数 s 是一个类型为 T 的数组，其余类型为 T 的值将会添加到 slice。

append 的结果是一个包含原 slice 所有元素加上新添加的元素的 slice。

如果 s 的底层数组太小，而不能容纳所有值时，会分配一个更大的数组。

返回的 slice 会指向这个新分配的数组。

map

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    Lat, Long float64
}

var m map[string]Vertex

func main() {
    m = make(map[string]Vertex)
    m["Bell Labs"] = Vertex{
        40.68433, -74.39967,
    }
    fmt.Println(m["Bell Labs"])

    m := make(map[string]int)

    m["Answer"] = 42
    fmt.Println("The value:", m["Answer"])

    m["Answer"] = 48
    fmt.Println("The value:", m["Answer"])

    delete(m, "Answer")
    fmt.Println("The value:", m["Answer"])

    v, ok := m["Answer"]
    fmt.Println("The value:", v, "Present?", ok)
}
output:
{40.68433 -74.39967}
The value: 42
The value: 48
The value: 0
The value: 0 Present? false

map 映射键到值。

map 在使用之前必须用 make 而不是 new 来创建；值为 nil 的 map 是空的，并且不能赋值

在 map m 中插入或修改一个元素：

m[key] = elem

获得元素：

elem = m[key]

删除元素：

delete(m, key)

通过双赋值检测某个键存在：

elem, ok = m[key]

如果 key 在 m 中， ok 为 true 。否则， ok 为 false ，并且 elem 是 map 的元素类型的零值。

同样的，当从 map 中读取某个不存在的键时，结果是 map 的元素类型的零值。

range

package main

import (
    "fmt"
    "sort"
)

var pow = []int{1, 2, 4, 8}

func main() {
    for i, v := range pow {
        fmt.Printf("2**%d = %d\n", i, v)
    }

    m := make(map[string]int)
    m["Answer"] = 42
    m["welcome"] = 48

    var mp []string
    for k, v := range m {
        fmt.Printf("key:%s, value:%d \n", k, v)
        mp = append(mp, k)
    }

    sort.Strings(mp)
    for _, k := range mp {
        fmt.Printf("key:%s, value:%d \n", k, m[k])
    }
    pow := make([]int, 3)
    for i := range pow {
        pow[i] = 1 << uint(i)
    }
    for _, value := range pow {
        fmt.Printf("%d\n", value)
    }
}

output:
2**0 = 1
2**1 = 2
2**2 = 4
2**3 = 8
key:Answer, value:42 
key:welcome, value:48 
key:Answer, value:42 
key:welcome, value:48 
1
2
4

for 循环的 range 格式可以对 slice 或者 map 进行迭代循环。

可以通过赋值给 _ 来忽略序号和值。

如果只需要索引值，去掉“, value”的部分即可。