Go语言专题（二）：Go语言基础结构

Go语言的基础组成

在我们开始学习 Go 编程语言的基础构建模块前，让我们先来了解 Go 语言最简单程序的结构。

Go 语言的基础组成有以下几个部分：

.引入包

.函数

.变量

.语句&表达式

. 注释

接下来让我们来看下简单的代码，该代码输出了"Hello World!":

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

让我们来看下以上程序的各个部分：

1. 第一行代码 package main 定义了包名。你必须在源文件中非注释的第一行指明这个文件属于哪个包，如：package main。package main表示一个可独立执行的程序，每个 Go 应用程序都包含一个名为 main 的包。
2. 下一行 import "fmt" 告诉 Go 编译器这个程序需要使用 fmt 包（的函数，或其他元素），fmt 包实现了格式化 IO（输入/输出）的函数。
3. 下一行 func main() 是程序开始执行的函数。main 函数是每一个可执行程序所必须包含的，一般来说都是在启动后第一个执行的函数（如果有 init() 函数则会先执行该函数）。
4. 下一行 /.../ 是注释，在程序执行时将被忽略。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，且不可以嵌套使用，多行注释一般用于包的文档描述或注释成块的代码片段。
5. 下一行 fmt.Println(...) 可以将字符串输出到控制台，并在最后自动增加换行字符 \n。
6. 使用 fmt.Print("hello, world\n") 可以得到相同的结果。
7. Print 和 Println 这两个函数也支持使用变量，如：fmt.Println(arr)。如果没有特别指定，它们会以默认的打印格式将变量 arr 输出到控制台。
8. 当标识符（包括常量、变量、类型、函数名、结构字段等等）以一个大写字母开头，如：Group1，那么使用这种形式的标识符的对象就可以被外部包的代码所使用（客户端程序需要先导入这个包），这被称为导出（像面向对象语言中的 public）；标识符如果以小写字母开头，则对包外是不可见的，但是他们在整个包的内部是可见并且可用的（像面向对象语言中的 protected ）。

执行 Go 程序

让我们来看下如何编写 Go 代码并执行它。步骤如下：

1. 打开编辑器如Sublime2，将以上代码添加到编辑器中。
2. 将以上代码保存为 hello.go
3. 打开命令行，并进入程序文件保存的目录中。
4. 输入命令 go run hello.go 并按回车执行代码。
5. 如果操作正确你将在屏幕上看到 "Hello World!" 字样的输出。

$ go run hello.go
Hello, World!

注意

需要注意的是 { 不能单独放在一行，所以以下代码在运行时会产生错误：

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() 
{ // 错误，{ 不能在单独的行上 

 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：

fmt.Println("Hello, World!")

6 个标记是(每行一个)：

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。

以下为两个语句：

fmt.Println("Hello, World!")
fmt.Println("菜鸟教程：runoob.com")

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 菜鸟教程
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。

以下是有效的标识符：

mahesh kumar abc move_name a_123 

myname50 _temp j a23b9 retVal

以下是无效的标识符：

.1ab（以数字开头）

.case（Go 语言的关键字）

.a+b（运算符是不允许的）

关键字

下面列举了 Go 代码中会使用到的 25 个关键字或保留字：

除了以上介绍的这些关键字，Go 语言还有 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：

varageint; 

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

在 Go 编程语言中，数据类型用于声明函数和变量。

数据类型的出现是为了把数据分成所需内存大小不同的数据，编程的时候需要用大数据的时候才需要申请大内存，就可以充分利用内存。

Go 语言按类别有以下几种数据类型：

数字类型

Go 也有基于架构的类型，例如：int、uint 和 uintptr。

浮点型：

以下列出了其他更多的数字类型：

Go语言变量

变量来源于数学，是计算机语言中能储存计算结果或能表示值抽象概念。变量可以通过变量名访问。

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：

varidentifiertype

第一种，指定变量类型，声明后若不赋值，使用默认值。

varv_namev_type
v_name=value

第二种，根据值自行判定变量类型。

varv_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
varaint=10
varb=10
c:=10

实例如下：

packagemain
​
vara="sky"
varbstring="www.baidu.com"
varcbool
​
funcmain(){
println(a,b,c)
}
​

以上实例执行结果为：

sky www.baidu.com false

//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
) 

实例如下：

packagemain
​
varx, yint
var( // 这种因式分解关键字的写法一般用于声明全局变量
 aint
 bbool
)
​
varc, dint=1, 2
vare, f=123, "hello"
​
//这种不带声明格式的只能在函数体中出现
//g, h := 123, "hello"
​
funcmain(){
 g, h:=123, "hello"
 println(x, y, a, b, c, d, e, f, g, h)
}

以上实例执行结果为：

0 0 0 false 1 2 123 hello 123 hello

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：

你可以通过 &i 来获取变量 i 的内存地址，例如：0xf840000040（每次的地址都可能不一样）。值类型的变量的值存储在栈中。

内存地址会根据机器的不同而有所不同，甚至相同的程序在不同的机器上执行后也会有不同的内存地址。因为每台机器可能有不同的存储器布局，并且位置分配也可能不同。

更复杂的数据通常会需要使用多个字，这些数据一般使用引用类型保存。

一个引用类型的变量 r1 存储的是 r1 的值所在的内存地址（数字），或内存地址中第一个字所在的位置。

这个内存地址为称之为指针，这个指针实际上也被存在另外的某一个字中。

同一个引用类型的指针指向的多个字可以是在连续的内存地址中（内存布局是连续的），这也是计算效率最高的一种存储形式；也可以将这些字分散存放在内存中，每个字都指示了下一个字所在的内存地址。

当使用赋值语句 r2 = r1 时，只有引用（地址）被复制。

如果 r1 的值被改变了，那么这个值的所有引用都会指向被修改后的内容，在这个例子中，r2 也会受到影响。

简短形式，使用 := 赋值操作符

我们知道可以在变量的初始化时省略变量的类型而由系统自动推断，声明语句写上 var 关键字其实是显得有些多余了，因此我们可以将它们简写为 a := 50 或 b := false。

a 和 b 的类型（int 和 bool）将由编译器自动推断。

这是使用变量的首选形式，但是它只能被用在函数体内，而不可以用于全局变量的声明与赋值。使用操作符 := 可以高效地创建一个新的变量，称之为初始化声明。

注意事项

如果在相同的代码块中，我们不可以再次对于相同名称的变量使用初始化声明，例如：a := 20 就是不被允许的，编译器会提示错误 no new variables on left side of :=，但是 a = 20 是可以的，因为这是给相同的变量赋予一个新的值。

如果你在定义变量 a 之前使用它，则会得到编译错误 undefined: a。

如果你声明了一个局部变量却没有在相同的代码块中使用它，同样会得到编译错误，例如下面这个例子当中的变量 a：

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
 varastring="abc"
 fmt.Println("hello, world")
}

尝试编译这段代码将得到错误 a declared and not used。

此外，单纯地给 a 赋值也是不够的，这个值必须被使用，所以使用

fmt.Println("hello, world", a)

会移除错误。

但是全局变量是允许声明但不使用。 同一类型的多个变量可以声明在同一行，如：

vara, b, cint

多变量可以在同一行进行赋值，如：

vara, bint
varcstring
a, b, c=5, 7, "abc"

上面这行假设了变量 a，b 和 c 都已经被声明，否则的话应该这样使用：

a, b, c:=5, 7, "abc"

右边的这些值以相同的顺序赋值给左边的变量，所以 a 的值是 5， b 的值是 7，c 的值是 "abc"。

这被称为 并行 或 同时 赋值。

如果你想要交换两个变量的值，则可以简单地使用 a, b = b, a，两个变量的类型必须是相同。

空白标识符 _ 也被用于抛弃值，如值 5 在：_, b = 5, 7 中被抛弃。

_ 实际上是一个只写变量，你不能得到它的值。这样做是因为 Go 语言中你必须使用所有被声明的变量，但有时你并不需要使用从一个函数得到的所有返回值。

并行赋值也被用于当一个函数返回多个返回值时，比如这里的 val 和错误 err 是通过调用 Func1 函数同时得到：val, err = Func1(var1)。

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：

constidentifier[type] =value

你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"

constc_name1, c_name2=value1, value2

以下实例演示了常量的应用：

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
 constLENGTHint=10 

 constWIDTHint=5 
 varareaint
 consta, b, c=1, false, "str"//多重赋值
​
 area=LENGTH*WIDTH
 fmt.Printf("面积为 : %d", area)
 println()
 println(a, b, c) 
}

以上实例运行结果为：

面积为 : 50
1 false str

常量还可以用作枚举：

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

数字 0、1 和 2 分别代表未知性别、女性和男性。

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：

packagemain
​
import"unsafe"
const(
 a="abc"
 b=len(a)
 c=unsafe.Sizeof(a)
)
​
funcmain(){
 println(a, b, c)
} 

以上实例运行结果为：

abc 3 16

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)。

iota 可以被用作枚举值：

const(
 a=iota
 b=iota
 c=iota
)

第一个 iota 等于 0，每当 iota 在新的一行被使用时，它的值都会自动加 1；所以 a=0, b=1, c=2 可以简写为如下形式：

const(
 a=iota
 b
 c
)

iota 用法

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
 const(
 a=iota //0
 b //1
 c //2
 d="ha" //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)
}

以上实例运行结果为：

0 1 2 ha ha 100 100 7 8

再看个有趣的的 iota 实例：

packagemain
​
import"fmt"
const(
 i=1<<iota> j=3<<iota> k
 l
)
​
funcmain() {
 fmt.Println("i=",i)
 fmt.Println("j=",j)
 fmt.Println("k=",k)
 fmt.Println("l=",l)
}
/<iota>/<iota>

以上实例运行结果为：

i= 1
j= 6 

k= 12
l= 24

iota 表示从 0 开始自动加 1，所以 i=1<<0, j=3<<1（<< 表示左移的意思），即：i=1, j=6，这没问题，关键在 k 和 l，从输出结果看 k=3<<2，l=3<<3。

简单表述:

• i=1
• ：左移 0 位,不变仍为 1;
• j=3：左移 1 位,变为二进制 110, 即 6;
• k=3：左移 2 位,变为二进制 1100, 即 12;
• l=3：左移 3 位,变为二进制 11000,即 24。

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

接下来让我们来详细看看各个运算符的介绍。

算术运算符

下表列出了所有Go语言的算术运算符。假定 A 值为 10，B 值为 20。

以下实例演示了各个算术运算符的用法：

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
​
 varaint=21
 varbint=10
 varcint
​
 c=a+b
 fmt.Printf("第一行 - c 的值为 %d\n", c)
 c=a-b
 fmt.Printf("第二行 - c 的值为 %d\n", c)
 c=a*b
 fmt.Printf("第三行 - c 的值为 %d\n", c)
 c=a/b
 fmt.Printf("第四行 - c 的值为 %d\n", c)
 c=a%b
 fmt.Printf("第五行 - c 的值为 %d\n", c)
 a++
 fmt.Printf("第六行 - a 的值为 %d\n", a)
 a=21 // 为了方便测试，a 这里重新赋值为 21 

 a--
 fmt.Printf("第七行 - a 的值为 %d\n", a)
}

以上实例运行结果：

第一行 - c 的值为 31
第二行 - c 的值为 11
第三行 - c 的值为 210
第四行 - c 的值为 2
第五行 - c 的值为 1
第六行 - a 的值为 22
第七行 - a 的值为 20

关系运算符

下表列出了所有Go语言的关系运算符。假定 A 值为 10，B 值为 20。

以下实例演示了关系运算符的用法：

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
 varaint=21
 varbint=10
​
 if( a==b) {
 fmt.Printf("第一行 - a 等于 b\n")
 } else{
 fmt.Printf("第一行 - a 不等于 b\n")
 }
 if( a fmt.Printf("第二行 - a 小于 b\n") 

 } else{
 fmt.Printf("第二行 - a 不小于 b\n")
 } 
 
 if( a>b) {
 fmt.Printf("第三行 - a 大于 b\n")
 } else{
 fmt.Printf("第三行 - a 不大于 b\n")
 }
 /* Lets change value of a and b */
 a=5
 b=20
 if( a<=b) {
 fmt.Printf("第四行 - a 小于等于 b\n")
 }
 if( b>=a) {
 fmt.Printf("第五行 - b 大于等于 a\n")
 }
}

以上实例运行结果：

第一行 - a 不等于 b
第二行 - a 不小于 b
第三行 - a 大于 b
第四行 - a 小于等于 b
第五行 - b 大于等于 a

逻辑运算符

下表列出了所有Go语言的逻辑运算符。假定 A 值为 True，B 值为 False。

以下实例演示了逻辑运算符的用法：

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
 varabool=true
 varbbool=false
 if( a&&b) {
 fmt.Printf("第一行 - 条件为 true\n")
 }
 if( a||b) {
 fmt.Printf("第二行 - 条件为 true\n")
 }
 /* 修改 a 和 b 的值 */
 a=false
 b=true
 if( a&&b) {
 fmt.Printf("第三行 - 条件为 true\n")
 } else{
 fmt.Printf("第三行 - 条件为 false\n")
 }
 if( !(a&&b) ) {
 fmt.Printf("第四行 - 条件为 true\n")
 }
}

以上实例运行结果：

第二行 - 条件为 true
第三行 - 条件为 false
第四行 - 条件为 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：

假定 A = 60; B = 13; 其二进制数转换为：

A = 0011 1100
B = 0000 1101
-----------------
A&B = 0000 1100
A|B = 0011 1101
A^B = 0011 0001

Go 语言支持的位运算符如下表所示。假定 A 为60，B 为13：

以下实例演示了位运算符的用法：

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
​
 varauint=60 /* 60 = 0011 1100 */ 
 varbuint=13 /* 13 = 0000 1101 */
 varcuint=0 
​
 c=a&b /* 12 = 0000 1100 */
 fmt.Printf("第一行 - c 的值为 %d\n", c)
​
 c=a|b /* 61 = 0011 1101 */
 fmt.Printf("第二行 - c 的值为 %d\n", c)
​
 c=a^b /* 49 = 0011 0001 */
 fmt.Printf("第三行 - c 的值为 %d\n", c)
​
 c=a<<2 /* 240 = 1111 0000 */
 fmt.Printf("第四行 - c 的值为 %d\n", c)
​
 c=a>>2 /* 15 = 0000 1111 */
 fmt.Printf("第五行 - c 的值为 %d\n", c)
}

以上实例运行结果：

第一行 - c 的值为 12
第二行 - c 的值为 61
第三行 - c 的值为 49
第四行 - c 的值为 240
第五行 - c 的值为 15

赋值运算符

下表列出了所有Go语言的赋值运算符。

以下实例演示了赋值运算符的用法:

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
 varaint=21
 varcint
​
 c= a
 fmt.Printf("第 1 行 - = 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​
 c+= a
 fmt.Printf("第 2 行 - += 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​
 c-= a
 fmt.Printf("第 3 行 - -= 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​
 c*= a
 fmt.Printf("第 4 行 - *= 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​
 c/= a
 fmt.Printf("第 5 行 - /= 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​ 

 c =200; 
​
 c<<= 2
 fmt.Printf("第 6行 - <<= 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​
 c>>= 2
 fmt.Printf("第 7 行 - >>= 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​
 c&= 2
 fmt.Printf("第 8 行 - &= 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​
 c^= 2
 fmt.Printf("第 9 行 - ^= 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​
 c|= 2
 fmt.Printf("第 10 行 - |= 运算符实例，c 值为 = %d\n", c)
​
}

以上实例运行结果：

第 1 行 - = 运算符实例，c 值为 = 21
第 2 行 - += 运算符实例，c 值为 = 42
第 3 行 - -= 运算符实例，c 值为 = 21
第 4 行 - *= 运算符实例，c 值为 = 441
第 5 行 - /= 运算符实例，c 值为 = 21
第 6行 - <<= 运算符实例，c 值为 = 800
第 7 行 - >>= 运算符实例，c 值为 = 200
第 8 行 - &= 运算符实例，c 值为 = 0
第 9 行 - ^= 运算符实例，c 值为 = 2
第 10 行 - |= 运算符实例，c 值为 = 2

下表列出了Go语言的其他运算符。

以下实例演示了其他运算符的用法：

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
 varaint=4
 varbint32
 varcfloat32
 varptr*int
​
 /* 运算符实例 */
 fmt.Printf("第 1 行 - a 变量类型为 = %T\n", a);
 fmt.Printf("第 2 行 - b 变量类型为 = %T\n", b);
 fmt.Printf("第 3 行 - c 变量类型为 = %T\n", c);
​
 /* & 和 * 运算符实例 */
 ptr=&a /* 'ptr' 包含了 'a' 变量的地址 */
 fmt.Printf("a 的值为 %d\n", a);
 fmt.Printf("*ptr 为 %d\n", *ptr);
}

以上实例运行结果：

第 1 行 - a 变量类型为 = int
第 2 行 - b 变量类型为 = int32
第 3 行 - c 变量类型为 = float32
a 的值为 4
*ptr 为 4

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：

当然，你可以通过使用括号来临时提升某个表达式的整体运算优先级。

以上实例运行结果：

packagemain
​
import"fmt"
​
funcmain() {
 varaint=20
 varbint=10
 varcint=15
 vardint=5
 vareint;
​
 e=(a+b) *c/d; // ( 30 * 15 ) / 5
 fmt.Printf("(a + b) * c / d 的值为 : %d\n", e);
​
 e=((a+b) *c) /d; // (30 * 15 ) / 5
 fmt.Printf("((a + b) * c) / d 的值为 : %d\n", e);
​
 e=(a+b) *(c/d); // (30) * (15/5)
 fmt.Printf("(a + b) * (c / d) 的值为 : %d\n", e);
​
 e=a+(b*c) /d; // 20 + (150/5)
 fmt.Printf("a + (b * c) / d 的值为 : %d\n", e); 
}

以上实例运行结果：

(a + b) * c / d 的值为 : 90 

((a + b) * c) / d 的值为 : 90
(a + b) * (c / d) 的值为 : 90
a + (b * c) / d 的值为 : 50

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