golang笔记--基本结构和基本数据类型-golang-ArcherWong博客

golang笔记--基本结构和基本数据类型

作者：ArcherWong
分类：golang
时间：2019-01-03 21:34:24
阅读：397

[TOC]

# 1.文件名

Go 的源文件以 .go 为后缀名存储在计算机中，这些文件名均由小写字母组成，如 scanner.go 。如果文件名由多个部分组成，则使用下划线 _ 对它们进行分隔，如 scanner_test.go 。文件名不包含空格或其他特殊字符。

# 2.Go 程序的基本结构和要素

## 2.1包的概念、导入与可见性

### 相关概念
每个 Go 文件都属于且仅属于一个包。一个包可以由许多以 .go 为扩展名的源文件组成，因此文件名和包名一般来说都是不相同的。

每个 Go 应用程序都包含一个名为 main 的包，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 应用程序含一个名为 main 的包**。

一个应用程序可以包含不同的包，而且即使你只使用 main 包也不必把所有的代码都写在一个巨大的文件里：你**可以用一些较小的文件，并且在每个文件非注释的第一行都使用 package main 来指明这些文件都属于 main 包**。如果你打算编译包名不是为 main 的源文件，如 pack1，编译后产生的对象文件将会是 pack1.a 而**不是可执行程序**。另外要注意的是，所有的**包名**都应该使用**小写字母**。

在 Go 的安装文件里包含了一些可以直接使用的包，即标准库。在 Linux 下，标准库在 Go 根目录下的子目录 pkg\linux_amd64 中（如果是安装的是 32 位，则在 linux_386 目录中）。一般情况下，标准包会存放在 $GOROOT/pkg/$GOOS_$GOARCH/ 目录下。

属于同一个包的源文件必须全部被一起编译，一个包即是编译时的一个单元，因此根据惯例，**每个目录都只包含一个包**。

如果对一个包进行更改或重新编译，所有引用了这个包的客户端程序都必须全部重新编译。

### 如何导入包

```
import "fmt"
import "os"
```

或：
```
import "fmt"; import "os"
```

或
```
import (
   "fmt"
   "os"
)
```

它甚至还可以更短的形式，但使用 gofmt 后将会被强制换行：
```
import ("fmt"; "os")
```

- 当你导入多个包时，**最好按照字母顺序排列包名**，这样做更加清晰易读。
- 如果包名不是以 . 或 / 开头，如 "fmt" 或者 "container/list"，则 Go 会在全局文件进行查找；
- 如果包名以 ./ 开头，则 Go 会在相对目录中查找；
- 如果包名以 / 开头（在 Windows 下也可以这样使用），则会在系统的绝对路径中查找。

### 可见性规则

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 private ）。

因此，在导入一个外部包后，能够且只能够访问该包中导出的对象。

假设在包 pack1 中我们有一个变量或函数叫做 Thing（以 T 开头，所以它能够被导出），那么在当前包中导入 pack1 包，Thing 就可以像面向对象语言那样使用点标记来调用：pack1.Thing（pack1 在这里是不可以省略的）。

因此包也可以作为命名空间使用，帮助避免命名冲突（名称冲突）：两个包中的同名变量的区别在于他们的包名，例如 pack1.Thing 和 pack2.Thing。

你可以通过使用包的别名来解决包名之间的名称冲突，或者说根据你的个人喜好对包名进行重新设置，如：`import fm "fmt"`。

## 2.2函数

这是定义一个函数最简单的格式：

```
func functionName()
```

**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**）。如果你的 main 包的源代码没有包含 main 函数，则会引发构建错误 undefined: main.main。**main 函数既没有参数，也没有返回类型**（与 C 家族中的其它语言恰好相反）。如果你不小心为 main 函数添加了参数或者返回类型，将会引发构建错误。

在程序开始执行并完成初始化后，第一个调用（程序的入口点）的函数是 main.main()，该函数一旦返回就表示程序已成功执行并立即退出。

左大括号 `{` 必须与方法的声明放在同一行，右大括号 `}` 需要被放在紧接着函数体的下一行。

如果你的函数非常简短，你也可以将它们放在同一行：

```
func Sum(a, b int) int { return a + b }
```

因此符合规范的函数一般写成如下的形式：
```
func functionName(parameter_list) (return_value_list) {
   …
}
```

其中：

- 参数（parameter_list）  的形式为 (param1 type1, param2 type2, …)
- 返回值 （return_value_list） 的形式为 (ret1 type1, ret2 type2, …)

只有当某个函数需要**被外部包调用的时候才使用大写字母开头**，并遵循 Pascal 命名法；

否则就遵循骆驼命名法，即第一个单词的首字母小写，其余单词的首字母大写。

## 2.3类型

使用 var 声明的变量的值会**自动初始化为该类型的零值**。

类型可以是基本类型，

- 如：int、float、bool、string；
- 如：struct、array、slice、map、channel；
- 只描述类型的行为的，如：interface。

**一个函数可以拥有多返回值，返回类型之间需要使用逗号分割，并使用小括号 () 将它们括起来**，如：
```
func FunctionName (a typea, b typeb) (t1 type1, t2 type2)
```
示例： 函数 Atoi ：
```
func Atoi(s string) (i int, err error)
```
返回的形式：
```
return var1, var2
```

使用 type 关键字可以定义你自己的类型，你可能想要定义一个结构体，但是也可以定义一个已经存在的类型的别名，如：
```
type IZ int
```
这里并不是真正意义上的别名，因为使用这种方法定义之后的类型可以拥有更多的特性，且在类型转换时必须显式转换。

然后我们可以使用下面的方式声明变量：
```
var a IZ = 5
```
这里我们可以看到 int 是变量 a 的底层类型，这也使得它们之间存在相互转换的可能。

**如果你有多个类型需要定义，可以使用因式分解关键字的方式**，例如：

```
type (
   IZ int
   FZ float64
   STR string
)
```

## 2.4Go 程序的一般结构

总体思路如下：

- 在完成包的 import 之后，开始对常量、变量和类型的定义或声明。
- 如果存在 init 函数的话，则对该函数进行定义（这是一个特殊的函数，每个含有该函数的包都会首先执行这个函数）。
- 如果当前包是 main 包，则定义 main 函数。
- 然后定义其余的函数，首先是类型的方法，接着是按照 main 函数中先后调用的顺序来定义相关函数，如果有很多函数，则可以按照字母顺序来进行排序。

示例 gotemplate.go
```
package main

import (
   "fmt"
)

const c = "C"

var v int = 5

type T struct{}

func init() { // initialization of package
}

func main() {
   var a int
   Func1()
   // ...
   fmt.Println(a)
}

func (t T) Method1() {
   //...
}

func Func1() { // exported function Func1
   //...
}
```
Go 程序的执行（程序启动）顺序如下：

- 按顺序导入所有被 main 包引用的其它包，然后在每个包中执行如下流程：
- 如果该包又导入了其它的包，则从第一步开始递归执行，但是每个包只会被导入一次。
- 然后以相反的顺序在每个包中初始化常量和变量，如果该包含有 init 函数的话，则调用该函数。
- 在完成这一切之后，main 也执行同样的过程，最后调用 main 函数开始执行程序。

# 3.常量

常量使用关键字 const 定义，用于**存储不会改变的数据**。

存储在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`，例如：
```
const Pi = 3.14159
```
在 Go 语言中，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"

常量的值必须是能够在编译时就能够确定的；你可以在其赋值表达式中涉及计算过程，但是所有用于计算的值必须在编译期间就能获得。
```
正确的做法：const c1 = 2/3
错误的做法：const c2 = getNumber() // 引发构建错误: getNumber() used as value
```

因为在编译期间自定义函数均属于未知，因此无法用于常量的赋值，但内置函数可以使用，如：len()。

数字型的常量是没有大小和符号的，并且可以使用任何精度而不会导致溢出：
```
const Ln2= 0.693147180559945309417232121458\
			176568075500134360255254120680009
const Log2E= 1/Ln2 // this is a precise reciprocal
const Billion = 1e9 // float constant
const hardEight = (1 << 100) >> 97
```
根据上面的例子我们可以看到，**反斜杠 \ 可以在常量表达式中作为多行的连接符使用**。

常量也允许使用并行赋值的形式：
```
const beef, two, c = "eat", 2, "veg"
const Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday = 1, 2, 3, 4, 5, 6
const (
	Monday, Tuesday, Wednesday = 1, 2, 3
	Thursday, Friday, Saturday = 4, 5, 6
)
```

常量还可以用作枚举：
```
const (
	Unknown = 0
	Female = 1
	Male = 2
)
```
现在，数字 0、1 和 2 分别代表未知性别、女性和男性。

# 4.变量

## 简介

声明变量的一般形式是使用 var 关键字：`var identifier type`。

在 Go 中，则可以很轻松地将它们都声明为指针类型：
```
var a, b *int
```
其次，这种语法能够按照从左至右的顺序阅读，使得代码更加容易理解。

示例：
```
var a int
var b bool
var str string
```
你也可以改写成这种形式：
```
var (
	a int
	b bool
	str string
)
```
**这种因式分解关键字的写法一般用于声明全局变量**。

当一个变量被声明之后，系统自动赋予它该类型的零值：int 为 0，float 为 0.0，bool 为 false，string 为空字符串，指针为 nil。记住，所有的内存在 Go 中都是经过初始化的。

变量的命名规则遵循骆驼命名法，即首个单词小写，每个新单词的首字母大写，例如：numShips 和 startDate。

但如果你的全局变量希望能够被外部包所使用，则需要将首个单词的首字母也大写

一个变量（常量、类型或函数）在程序中都有一定的作用范围，称之为作用域。如果一个变量在函数体外声明，则被认为是全局变量，可以在整个包甚至外部包（被导出后）使用，不管你声明在哪个源文件里或在哪个源文件里调用该变量。

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。

赋值给变量使用运算符等号 =。

示例：
```
a = 15
b = false
```

声明与赋值（初始化）语句也可以组合起来。

示例：
```
var identifier [type] = value
var a int = 15
var i = 5
var b bool = false
var str string = "Go says hello to the world!"
```

Go 编译器的智商已经高到可以根据变量的值来自动推断其类型，这有点像 Ruby 和 Python 这类动态语言，只不过它们是在运行时进行推断，而 Go 是在编译时就已经完成推断过程。因此，你还可以使用下面的这些形式来声明及初始化变量：
```
var a = 15
var b = false
var str = "Go says hello to the world!"
```

或：
```
var (
	a = 15
	b = false
	str = "Go says hello to the world!"
	numShips = 50
	city string
)
```

变量的类型也可以在运行时实现自动推断，例如：
```
var (
	HOME = os.Getenv("HOME")
	USER = os.Getenv("USER")
	GOROOT = os.Getenv("GOROOT")
)
```
**这种写法主要用于声明包级别的全局变量，当你在函数体内声明局部变量时，应使用简短声明语法 :=**，例如：
```
a := 1
```

## 简短形式，使用 := 赋值操作符

```
a := 50 
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：**

- 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
- 给相同的变量赋予一个新的值是可以的，例如：a = 20
- 在定义变量 a 之前使用它，则会得到编译错误 undefined: a
- 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，单纯地给 a 赋值也是不够的，这个值必须被使用；但是全局变量是允许声明但不使用

其他的简短形式为：

同一类型的多个变量可以声明在同一行，如：
```
var a, b, c int
```
(这是将类型写在标识符后面的一个重要原因)

多变量可以在同一行进行赋值，如：
```
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"
```

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。
```

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。

## 值类型和引用类型

### 指针

程序在内存中存储它的值，每个内存块（或字）有一个地址，通常用十六进制数表示，如：0x6b0820 或 0xf84001d7f0。

```
var i1 = 5
fmt.Printf("An integer: %d, it's location in memory: %p\n", i1, &i1)
```

上面的代码片段可能输出 An integer: 5, its location in memory: 0x6b0820（这个值随着你每次运行程序而变化，指针的格式化标识符为 %p）

**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**。这个地址可以存储在一个叫做指针的特殊数据类型中，在本例中这是一个指向 int 的指针，即 i1：此处使用 *int 表示。如果我们想调用指针 intP，我们可以这样声明它：
```
var intP *int
```
然后使用 
```
intP = &i1 
```
此时 intP 指向 i1。intP 存储了 i1 的内存地址；它指向了 i1 的位置，它引用了变量 i1。

![](http://markdown.archerwong.cn/2019-01-02-03-55-55_clipboard.png)

**你可以在指针类型前面加上 * 号（前缀）来获取指针所指向的内容**，这里的 * 号是一个类型更改器，如 *intP，那么它将得到这个指针指向地址上所存储的值；这被称为反引用（或者内容或者间接引用）操作符；另一种说法是指针转移。

当一个指针被定义后没有分配到任何变量时，它的值为 nil。

一个指针变量通常缩写为 ptr。

### 值类型

**int、float、bool 和 string这些基本类型都属于值类型，另外，像数组和结构这些复合类型也是值类型**

▶ 使用这些类型的变量直接指向存在内存中的值：

![](http://markdown.archerwong.cn/2019-01-02-03-56-43_clipboard.png)

▶ 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，**修改j的时候并不会影响到i**。

![](http://markdown.archerwong.cn/2019-01-02-03-57-15_clipboard.png)

### 引用类型

**指针属于引用类型，其它的引用类型还包括 slices，maps和 channel**

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。

![](http://markdown.archerwong.cn/2019-01-02-03-57-47_clipboard.png)

这个内存地址被称之为指针，这个指针实际上也被存在另外的某一个字中。

当使用赋值语句 r2 = r1 时，只有引用（地址）被复制；**如果 r2 的值被改变了,r1也会受到影响，所有引用都会指向被修改后的内容**。

## init 函数

变量除了可以在全局声明中初始化，也可以在 init 函数中初始化。这是一类非常特殊的函数，它不能够被人为调用，而是在每个包完成初始化后自动执行，并且执行优先级比 main 函数高。

每个源文件都只能包含一个 init 函数。初始化总是以单线程执行，并且按照包的依赖关系顺序执行。

一个可能的用途是在开始执行程序之前对数据进行检验或修复，以保证程序状态的正确性。

**参考资料**

https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/directory.md

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