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Go语言入门参考宝典 go语言基础入门

nanyue 2024-12-17 15:30:55 技术文章 4 ℃
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Go语言环境安装可参考之前文章:Go语言环境安装

语言结构

先看一段go语言最简单的helloWorld程序。

package main

import "fmt"

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

上面代码段,包含以下结构:

  • 包声明
    package声明相关包。
  • 引入包
    import引入程序使用到的包。
  • 函数
    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)。
  • 变量
    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:Println,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 )。
  • 注释
    /*...*/ 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。

注意
函数中的开始大括号{ 不能单独放在一行,所以以下代码在运行时会产生错误:

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 Java中以分号 ; 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。

fmt.Println("Hello, World!")
fmt.Println("Hello, Go!")
//同一行,之间用分号';'分隔
fmt.Println("Hello, World!");fmt.Println("Hello, Go!")

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。

有效的标识符:

mahesh   kumar   abc   move_name   a_123

无效的标识符:

6cd(以数字开头)
case(Go 语言的关键字)
a+b(运算符是不允许的)

数据类型

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。

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,并且支持复数。

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。


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

变量

声明变量的一般形式是使用 var 关键字

var identifier type

可以一次声明多个变量:

var identifier1, identifier2 type

实例:

package main
import "fmt"
func main() {
    var a string = "Bob"
    fmt.Println(a)

    var b, c int = 1, 2
    fmt.Println(b, c)
}

根据值自行判定变量类型

package mainimport "fmt"func main() {    var d = true    fmt.Println(d)}

省略 var, 使用:= 声明

v_name := value
package main
import "fmt"
func main() {
    f := true // var f bool = true

    fmt.Println(f)
}

值类型和引用类型

基本类型(int、float、bool 和 string)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。

更复杂的数据类型属于引用类型,使用这些类型的变量指向值对应的内存地址。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)。

常量

const identifier [type] = value

type可以省略,因为编译器可通过value来推断变量的类型。

运算符

  • 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

除其他运算符外,go运算符使用和java语言类似,这里不做赘述。

运算符&:返回变量存储地址。&a将给出变量的实际地址。

运算符*:指针变量。*a是一个指针变量。

package main

import "fmt"

func main() {
   var a int = 4
   var ptr *int

   /* 运算符实例 */
   fmt.Printf("第 1 行 - a 变量类型为 = %T\n", a );

   /*  & 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
a 的值为  4
*ptr 为 4

for 循环

for循环支持3种形式

for init; condition; post { }
for condition { }
//无限循环
for { }

for 循环的 range 可以对 slice、map、数组、字符串等进行迭代循环。

for key, value := range oldMap {
    newMap[key] = value
}
func main() {
        numbers := [6]int{1, 2, 3, 5}
        for i,x:= range numbers {
                fmt.Printf("第 %d 位 x 的值 = %d\n", i,x)
        }  
}

上面实例打印结果:

第 0 位 x 的值 = 1
第 1 位 x 的值 = 2
第 2 位 x 的值 = 3
第 3 位 x 的值 = 5
第 4 位 x 的值 = 0
第 5 位 x 的值 = 0

函数

格式:

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

实例:

/* 函数返回两个数的最大值 */
func max(num1, num2 int) int {
   /* 声明局部变量 */
   var result int

   if (num1 > num2) {
      result = num1
   } else {
      result = num2
   }
   return result
}

函数返回多个值

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

func main() {
   a, b := swap("Google", "Runoob")
   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:

  • 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。

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。

引用传递指针参数传递到函数内,以下是交换函数 swap() 使用了引用传递:

/* 定义交换函数*/
func swap(x *int, y *int) {
   var temp int
   temp = *x    /* 保持 x 地址上的值 */
   *x = *y      /* 将 y 值赋给 x */
   *y = temp    /* 将 temp 值赋给 y */
}

函数作为实参

package main

import (
   "fmt"
   "math"
)

func main(){
   /* 声明函数变量 */
   getSquareRoot := func(x float64) float64 {
      return math.Sqrt(x)
   }

   /* 使用函数 ,执行结果为3*/
   fmt.Println(getSquareRoot(9))
}

匿名函数

func getSequence()  int {
	i:=0
  //匿名函数
	return func() int {
		i+=1
		return i
	}
}

函数方法

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*/
}

实例:

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("圆的面积 = ", 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语言中无面向对象的概念,方法可以类比java语言中对象实例的方法。

数组

语法格式:

var variable_name [SIZE] variable_type

初始化数组:

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

实例:

func main() {
   var n [10]int /* n 是一个长度为 10 的数组 */
   var i,j int

   /* 为数组 n 初始化元素 */        
   for i = 0; i < 10; i++ {
      n[i] = i + 100 /* 设置元素为 i + 100 */
   }

   /* 输出每个数组元素的值 */
   for j = 0; j < 10; j++ {
      fmt.Printf("Element[%d] = %d\n", j, n[j] )
   }
}

结构体

语法结构:

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

结构体变量声明,语法格式:

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

实例:

type Books struct {
   title string
   author string
   subject string
   book_id int
}

func main() {
    // 创建一个新的结构体
    fmt.Println(Books{"Go 语言", "www.runoob.com", "Go 语言教程", 6495407})

    // 也可以使用 key => value 格式
    fmt.Println(Books{title: "Go 语言", author: "www.runoob.com", subject: "Go 语言教程", book_id: 6495407})

    // 忽略的字段为 0 或 空
   fmt.Println(Books{title: "Go 语言", author: "www.runoob.com"})
}

运行结果:

{Go 语言 www.runoob.com Go 语言教程 6495407}
{Go 语言 www.runoob.com Go 语言教程 6495407}
{Go 语言 www.runoob.com  0}

切片(Slice)

Go 语言切片是对数组的抽象。

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。

s := arr[startIndex:endIndex] 

以上声明表示:把数组arr按startIndex开始到endIndex结束位置切片,新切片的数组赋值给变量s。其中startIndex和endIndex可省略。

//以startIndex开始到结尾切片
s := arr[startIndex:] 
//以0开始到endIndex切片
s := arr[:endIndex] 

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。

实例:

func main() {
    //这是我们使用range去求一个slice的和。使用数组跟这个很类似
    nums := []int{2, 3, 4}
    sum := 0
    for _, num := range nums {
        sum += num
    }
    fmt.Println("sum:", sum)
    //在数组上使用range将传入index和值两个变量。上面那个例子我们不需要使用该元素的序号,所以我们使用空白符"_"省略了。有时侯我们确实需要知道它的索引。
    for i, num := range nums {
        if num == 3 {
            fmt.Println("index:", i)
        }
    }
}

以上实例运行结果:

sum: 9
index: 1

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。

声明语法如下:

/* 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)

实例:

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

    /* map插入key - value对,各个国家对应的首都 */
    countryCapitalMap [ "France" ] = "巴黎"
    countryCapitalMap [ "Italy" ] = "罗马"
    countryCapitalMap [ "Japan" ] = "东京"
    countryCapitalMap [ "India " ] = "新德里"

    /*使用键输出地图值 */
    for country := range countryCapitalMap {
        fmt.Println(country, "首都是", countryCapitalMap [country])
    }

    /*查看元素在集合中是否存在 */
    capital, ok := countryCapitalMap [ "American" ] /*如果确定是真实的,则存在,否则不存在 */
    /*fmt.Println(capital) */
    /*fmt.Println(ok) */
    if (ok) {
        fmt.Println("American 的首都是", capital)
    } else {
        fmt.Println("American 的首都不存在")
    }
}

以上实例运行结果:

France 首都是 巴黎
Italy 首都是 罗马
Japan 首都是 东京
India  首都是 新德里
American 的首都不存在

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*/
}

实例:


package main

import (
    "fmt"
)

type Phone interface {
    call()
}

type NokiaPhone struct {
}

func (nokiaPhone NokiaPhone) call() {
    fmt.Println("I am Nokia, I can call you!")
}

type IPhone struct {
}

func (iPhone IPhone) call() {
    fmt.Println("I am iPhone, I can call you!")
}

func main() {
    var phone Phone

    phone = new(NokiaPhone)
    phone.call()

    phone = new(IPhone)
    phone.call()

}

并发

Go 语言支持并发,我们只需要通过 go 关键字来开启 goroutine 即可。

goroutine 是轻量级线程,goroutine 的调度是由 Golang 运行时进行管理的。

goroutine 语法格式:

go 函数名( 参数列表 )

例如:

go f(x, y, z)

实例:

package main

import (
        "fmt"
        "time"
)

func say(s string) {
        for i := 0; i < 5; i++ {
                time.Sleep(100 * time.Millisecond)
                fmt.Println(s)
        }
}

func main() {
        go say("world")
        say("hello")
}

运行结果,会看到输出的 hello 和 world 是没有固定先后顺序。因为它们是两个 goroutine 在执行:

world
hello
hello
world
world
hello
hello
world
world
hello

通道(channel)

通道(channel)是用来传递数据的一个数据结构。

通道可用于两个 goroutine 之间通过传递一个指定类型的值来同步运行和通讯。操作符 <- 用于指定通道的方向,发送或接收。

ch <- v    // 把 v 发送到通道 ch
v := <-ch  // 从 ch 接收数据,并把值赋给 v

声明一个通道很简单,我们使用chan关键字即可,通道在使用前必须先创建:

ch := make(chan int)

注意:默认情况下,通道是不带缓冲区的。发送端发送数据,同时必须有接收端相应的接收数据。

以下实例通过两个 goroutine 来计算数字之和,在 goroutine 完成计算后,它会计算两个结果的和:

func sum(s []int, c chan int) {
        sum := 0
        for _, v := range s {
                sum += v
        }
        c <- sum // 把 sum 发送到通道 c
}

func main() {
        s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}

        c := make(chan int)
        go sum(s[:len(s)/2], c)
        go sum(s[len(s)/2:], c)
        x, y := <-c, <-c // 从通道 c 中接收

        fmt.Println(x, y, x+y)
}

输出结果:

-5 17 12

小结

本文介绍了Go语言中的常用语法,以及简单使用实例。通过学习,相信对Go语言有了整体的认识和初步的了解。

希望本文章对初学小伙伴有所帮助和参考,若存在不够完善之处,请在评论区留言讨论。

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