Go语言教程（一看就会）

全篇文章 7000 字左右， 建议阅读时长 1h 以上。

Go语言是一门开源的编程语言，目的在于降低构建简单、可靠、高效软件的门槛。Go平衡了底层系统语言的能力，以及在现代语言中所见到的高级特性。它是快速的、静态类型编译语言。

第一个GO程序

package main // 程序组织成包 (1)

import "fmt" // 格式化输出数据 (2)

// 主函数入口 (3)
func main() {
    fmt.Println("你好世界") // 输出语句 (4)
}

逐行解析这个程序

• (1) 这里是每个go文件必备的，如果当前文件是独立执行必须要使用 package main
• (2) 引入了一个名为 fmt 的库包。
• (3) 当go程序执行时，首先调用的就是main.main()函数
• (4) 调用了fmt库中的Println函数，在屏幕中打印字符串信息。

构建和运行Go程序

• 构建需要在命令行中输入 go build 文件名.go， 执行后会生成一个同名的可执行文件。
• 命令行中输入 ./文件名 即可运行

如果你没有本地的Go语言环境，可以通过浏览器在线方式学习: https://go.dev/play/

一、数据类型

1.1 变量

Go语言是一种静态类型的编程语言。

可以通过 var 声明一个或多个变量

var str = "apple"

也可以通过 :=语法来进行初始化变量的简写

str := "apple"

以上两种创建方式应用代码如下：

package main

import "fmt"

func main() {
    var a = "saycode" // 字符串
    fmt.Println(a)

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

    var d = true     // 布尔型
    fmt.Println(d)

    var e int        // 声明变量类型为 int
    fmt.Println(e)

    // 简化方式
    f := "apple" // 字符串
    fmt.Println(f)

    g := true    // 布尔型
    fmt.Println(g)
}

多个var声明可以成组

var (
    x int,
    y bool
)

如果涉及到多个变量同类型的情况，可以进行平行赋值。

// 多行
name := "saycode"
age := 10

// 平行
name, age := "saycode", 10

特殊变量 _(下划线)

对于下划线而言，任何值赋值给它，都会被舍弃。程序将3赋值给b，1进行舍弃。

_, b := 1, 3

1.2 常量

常量是可不变的值，Go语言支持字符、字符串、布尔值和数字值的常量。

使用 const 关键字声明

错误案例

运行当前程序发现报错cannot assign to name (untyped string constant "I Like Go")，也就证实了，常量进行初始化值后，是不可以进行改变的。

package main

import "fmt"

func main() {
    const name := "I Like Go"
    name = "I Like Java"

    fmt.Println(name)
}

正确案例

将π作为常量进行声明，接着去计算出圆的面积。

package main

import "fmt"

const PI = 3.14

func main() {
    // 计算圆的面积
    const r = 2
    const area = PI * r * r

    fmt.Println(area)
}

二、格式化输出

2.1 默认方式

如果不确定要用什么，可以直接使用%v (最好使用特定)

fmt.Printf("我今年 %v 岁", 20)
// 我今年 20 岁
fmt.Printf("我叫 %v", "张三")
// 我叫 张三

2.2 字符串

当需要特定插入字符串时，可使用 %s

fmt.Printf("我叫 %s", "张三")

2.3 十进制整数

当需要特定插入十进制整数时，可使用%d

fmt.Printf("我今年 %d 岁", 10)
// 我今年 10岁

2.4 浮点数

当需要插入浮点数时，可使用 %f

.数字f (.2f)，含义就是保留小数点后两位

fmt.Printf("我今年 %f 岁", 10.22)
// 我今年 10.220000岁
fmt.Printf("我今年 %.2f 岁", 10.22)
// 我今年 10.22岁

2.5 变量类型

当需要查看当前变量类型时，可使用%T

package main

import "fmt"

func main() {
    
    num := 10
    fmt.Printf("num类型为 %T", num)
}

三、控制结构

3.1 条件判断if

if语句是一种用于判断条件的结构，他将根据布尔表达式，结果就是 (true 或 false)的结果来决定是否执行某段代码。

else 是不满足前一个 if 后去执行的代码块。

如下代码就是判断 x > 5(布尔表达式), 如果大于则执行"x大于5"，否则执行 "x小于或等于5"

if x > 5 {
    fmt.Println("x大于5")
} else {
    fmt.Println("x小于或等于5")
}

3.2 if的嵌套

可以通过嵌套的方式去判断多个值

if x > 5 {
    fmt.Println("x大于5") 
} else if x < 5 {
    fmt.Println("x小于5")
} else {
    fmt.Println("x等于5")
}

if语句可以有初始化语句，初始化语句中创建的变量只在if语句块中使用。

以下代码是通过getLength方法去获取email字符串的长度，在去对长度进行判断大小是否小于1。

package main

import "fmt"

func main() {
    email := "[email protected]"
    // 语法糖创建
    if length := getLength(email); length < 1 {
        fmt.Println("邮箱长度小于1")
    } else {
        fmt.Println("邮箱没问题")
    }

}

func getLength(a string) int {
    return len(a)
}

3.4 goto

可以使用goto去跳转到当前函数的内定标签位置。例如以下示例。

package main

import "fmt"

func myGoto() {
    i := 1
Position:    // 定义跳转目标标签(注意要以冒号结尾)
    fmt.Println(i)
    i++    // i++ == i+1
    if i == 10 {    // 限制输出10次以内
        return
    }

    goto Position    // 跳转到目标标签
}

func main() {
    myGoto()
}

3.5 for循环

for循环的写法有三种形式

(1)、for 初始化语句; 条件语句; 后置语句 { }

正常循环

package main

import "fmt"

func main() {
    sum := 0
    for i := 0; i < 10; i++ {
        sum += i    //  将i的值进行累加
    }
    fmt.Println("sum = ", sum)
}

(2)、for 条件语句 { }

和while一样

package main

import "fmt"

func main() {

    sum, i := 0, 0

    for i < 10 {
        sum += i
        i++
    }

    fmt.Println("sum = ", sum)

}

(3)、for { }

死循环

package main

import "fmt"

func main() {
    for {
        fmt.Println("我爱学 Go")
    }
}

3.6 break

利用break可以终止当前语句的执行。下面循环打印了0-5。

package main

import "fmt"

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        if i > 5 {
            break // 终止当前循环
        }
        fmt.Println("i=", i)
    }
}

3.7 continue

可以让循环进入下一次迭代，也就是跳过当前这一次的循环。下面循环打印了0-9,但是当i=5时，跳过了。

package main

import "fmt"

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        if i == 5 {
            continue
        }
        fmt.Println("i=", i)
    }
}

3.8 switch

从上到下去执行switch的代码块，直到找到匹配项，如果switch没有表达式，会去匹配true。

package main

import "fmt"

func main() {
    i := 1

    switch i {    // 检测i的值是否有匹配项
    case 0:    // case 值，为匹配项
        fmt.Println("i=0")
    case 1:
        fmt.Println("i=1")
    }
}

当我进行匹配时，想让它向下进行匹配时，需要用到 fallthroungh 关键字。下面当i=0时，会自定向下匹配，去执行对应语句。

package main

import "fmt"

func main() {
    i := 0

    switch i {
    case 0:
        fallthrough
    case 1:
        fmt.Println("寻找到了", i)
    }
}

我们也可以去指定当没有任何匹配项时的默认行为，使用 default 关键字。下面当i=2时，会默认去执行默认行为。

package main

import "fmt"

func main() {
    i := 2

    switch i {
    case 0:
        fallthrough
    case 1:
        fmt.Println("寻找到", i)
    default:    // 如果i不等于0和1，则默认执行
        fmt.Println("默认执行")
    }
}

也可以在一个case中匹配匹配多个值,使用逗号进行分隔。下面将1-5的数字进行分隔。

package main

import "fmt"

func main() {
    i := 1

    switch i {
    case 1, 2, 3, 4, 5: // 逗号相当于 或，也就是 1 或 2 或 3 或 4 或 5
        fmt.Println("i=", i)
    }
}

四、数组

数组是一种固定长度、同类型元素的集合。数组的长度在声明时就被确定，并且无法改变。

4.1 创建数组

var 数组名 [数组长度]数组类型

var nums [5]int
var names [3]string

4.2 数组初始化

可以在声明数组的同时去进行初始化

nums := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
names := [3]string{"张三", "李四", "王五"}

对于数组长度可以使用省略号来进行替换，这样编译器会通过初始化值的数量去判断数组的长度。

nums := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}

对于访问数组元素，可以通过数组下标来进行访问。 数组下标都是以0开始。下面有一个整数数组1到5。它的下标值是这样的。

下面声明一个1到5元素的数组，对数组元素进行访问。

package main

import "fmt"

func main() {
    arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5} // 声明数组
    fmt.Println("arr[0]=", arr[0]) // 访问下标0位置的元素
    fmt.Println("arr[2]=", arr[2]) // 访问下标2位置的元素
}

4.3 遍历数组的两种方式

(1)、通过for循环进行遍历数组。

package main

import "fmt"

func main() {
    nums := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}

    for i := 0; i < len(nums); i++ {
        fmt.Println(nums[i])
    }
}

(2)、通过for循环进行遍历数组。

range 是一个迭代器，使用时会在循环的内容中返回一个键值对。下面是一个range循环的一个写法， k是键，v是值。range后面紧接着遍历数据

for k, v := range slice/array/string/map/channel { }

下面是使用range 去遍历一个nums 的一个数组的例子。

package main

import "fmt"

func main() {
    nums := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}

    for index, value := range nums {
        fmt.Printf("索引: %d, 值: %d\n", index, value)
    }
}

4.4 声明多维数组

var 数组名 [数组长度][数组长度]数组类型

var nums [3][4]int // 声明一个 3*4的二维整数型数组

可以在声明多维数组时，直接进行初始化。

package main

import "fmt"

func main() {
    nums := [3][4]int{
        {1, 2, 3, 4},
        {5, 6, 7, 8},
        {9, 10, 11, 12},
    }

    fmt.Println(nums)
}

初始化后的样子如下。

当我们对部分值进行初始化，未被初始化的位置将被赋值为0。

package main

import "fmt"

func main() {
    nums := [3][4]int{
        {1, 2},
        {5, 6, 7},
    }

    fmt.Println(nums)
}

初始化后的样子如下。

4.5 访问和修改多维数组

可以通过索引访问和修改多维数组的元素。

package main

import "fmt"

func main() {
    nums := [3][4]int{
        {1, 2, 3, 4},
        {5, 6, 7, 8},
        {9, 10, 11, 12},
    }

    fmt.Println(nums)

    nums[1][2] = 10
    fmt.Println(nums[1][2])
}

对于遍历多维数组，可以使用for循环嵌套来进行遍历。下面程序中i代表的是多维数组的行，j代表的是多维数组的列，也就是多维数组要是用两个下标才可以进行访问。

package main

import "fmt"

func main() {
    nums := [3][4]int{
        {1, 2, 3, 4},
        {5, 6, 7, 8},
        {9, 10, 11, 12},
    }

    for i := 0; i < len(nums); i++ {
        for j := 0; j < len(nums[i]); j++ {
            fmt.Printf("nums[%d][%d]=%d\n", i, j, nums[i][j])
        }
    }
}

上面程序中nums数组的下标值如下。

五、slice

动态数组(slice)是对数组的抽象。它可以改变长度和容量，并能共享底层数组的数据。

5.1 创建slice

var s []int // 声明一个整数类型的 动态数组

从另一个数组中创建动态数组

arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
s := arr[1:4] // 创建一个包含 arr中从索引1到索引3元素的动态数组

s2 := s[1:2] // 创建一个基于s的动态数组

5.2 make函数

可以使用内置 make 函数来创建一个指定长度和容量的slice。下面所说的长度为5，容量为10，是说会创建可以容纳10个的slice，默认插入5个为0的整数。

package main

import "fmt"

func main() {
    s1 := make([]int, 5) // 长度为5的整数。
    s2 := make([]int, 5, 10) // 长度为5，容量为10的整数。

    fmt.Println(s1)
    fmt.Println(s2)

}

也可以通过字面量的方式去进行初始化。

s := []int{1, 2, 3, 4, 5}

5.3 len函数与cap函数

假设我们创建了一个slice，可以通过len函数和cap函数来获取对应的长度和容量。

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    fmt.Println("长度: ", len(s)) // 5
    fmt.Println("容量: ", cap(s)) // 5
}

5.4 追加元素

通过使用内容函数 append向slice内追加元素，并且会返回追加后的slice

var 数组名 [数组长度][数组长度]数组类型

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    s = append(s, 4, 5)
    fmt.Println(s) // [1 2 3 4 5]
}

如果被追加的slice 没有足够的容量去存储追加的元素，append 会分配一个足够大的slice来存放原有slice和追加的元素。

package main

import "fmt"

func main() {
    s0 := []int{0, 1}
    s1 := append(s0, 2) // 追加一个元素2, [0 0 2]
    s2 := append(s1, 3) // 追加一个元素3, [0 0 2 3]
}

5.5 copy函数

copy函数可以从slice中复制元素到新的slice。会返回复制的元素的个数。

package main

import "fmt"

func main() {
    var a = [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
    var s = make([]int, 4)
    l1 := copy(s, a[0:]) // 从slice 0开始复制并存储到s中， [0 1 2 3]
    fmt.Println(s)
    fmt.Println("l1=", l1)

    l2 := copy(s, s[2:]) // 从slice 2开始复制并存储到s中， [2 3 2 3]
    fmt.Println(s)
    fmt.Println("l2=", l2)
}

5.6 遍历 slice

可以使用for循环进行遍历

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    for i := 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Println(s[i)
    }
}

也可以使用for range循环遍历

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    for index, value := range s {
        fmt.Printf("索引: %d, 值: %d\n", index, value)
    }
}

六、函数

一个基本的函数需要包含函数名、参数列表、返回值类型和函数体。

例如定义一个函数名为add的函数，包含两个参数a、b，返回值类型为int类型，函数体是a+b计算两个整数的和。

func add(a int, b int) int {
    return a + b
}

函数可以有0个或多个参数。

4.1 返回结果

一般用于去终止函数并返回结果。在Go中可以返回单个值或多个值。

单个值返回已经在上面返回了。

4.1.1 多个值返回

package main

import "fmt"

func divide(a int, b int) (int, int) {
    quotient := a / b
    remainder := a % b
    return quotient, remainder
}

func main() {
    q, r := divide(4, 3)
    fmt.Println(q,r)
}

4.1.2 命名返回值

命名返回值在函数代码块内为局部变量，可以进行使用。

package main

import "fmt"

func rectangleArea(width, height int) (area int) {

    area = width * height
    return
}

func main() {
    area := rectangleArea(5,6)
    fmt.Println("area", area)
}

4.1.3 空返回语句

可以使用空return返回结果

package main

import "fmt"

func swap(a, b int) (x, y int) {
    x = b
    y = a
    return
}

func main() {
    x, y := swap(1,2)
    fmt.Println("x", y, "y", y)
}

4.1.4 按照值传递变量

意味着当一个变量传递给一个函数时，该函数收到的是该变量的副本。

我们发现x的值还是5，就说明函数无法去改变传递变量的值。

package main

import "fmt"

func main() {
    x := 5
    increment(x)

    fmt.Println("x=", x)

}

func increment(x int) {
    x++
}

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