Go类型全解：常量与变量大全！

本篇文章深入探讨了 Go 语言中类型确定值、类型不确定值以及对应类型转换的知识点，后续充分解析了常量与变量及其高级用法，并举出丰富的案例。

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一、类型确定值

类型确定值是与特定数据类型明确绑定的。类型确定值在 Go 中占有很大一部分领域，包括但不限于常量、变量、函数返回值、结构体字段等。下面是对类型确定值的的示例：

类型确定值在变量声明中

当你在变量声明中明确指定了类型，那么这个变量就是类型确定值。

var x int = 10 // x 是类型确定值，类型为 int
var y string = "Hello" // y 是类型确定值，类型为 string

类型确定值在函数返回值中

函数也可以返回类型确定值。

func sum(a int, b int) int { // 返回值类型明确为 int
    return a + b
}

类型确定值在结构体字段中

结构体字段也是类型确定值。

type Person struct {
    Name string // Name 是类型确定值，类型为 string
    Age  int    // Age 是类型确定值，类型为 int
}

类型确定值在数组和切片中

数组和切片的元素也是类型确定值。

var arr [3]int = [3]int{1, 2, 3} // arr 是类型确定值，类型为 [3]int
var s []string = []string{"a", "b", "c"} // s 是类型确定值，类型为 []string

类型确定值在接口和类型断言中

当你通过类型断言将接口值转换为某个具体类型时，结果是类型确定值。

var i interface{} = "this is string"
str, ok := i.(string) // str 是类型确定值，类型为 string

类型确定值在类型别名和自定义类型中

即使你创建了一个类型别名或自定义类型，实际上还是与原始类型绑定的类型确定值。

type Length int
var l Length = 10 // l 是类型确定值，类型为 Length

这些例子展示了类型确定值如何渗透到 Go 语言的各个方面，为开发者提供了严格的类型安全性。在编写代码时，对类型有明确的了解可以帮助你编写更健壮、更安全的程序。

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二、类型不确定值

类型不确定值是没有明确类型的值。这些值不是与任何具体的数据类型绑定的，因此在编译时，Go 编译器会根据上下文来推断其类型。在 Go 中，类型不确定值是一个相当有趣和多面性的概念。这些值存在于常量声明、算术运算、以及一些内建函数中。下面是对类型不确定值的的示例：

在算术运算中的类型不确定值

当你使用类型不确定值进行算术运算时，结果也是类型不确定值，除非运算中有一个类型确定值，这种情况下，结果将是类型确定值。

const c = 3  // 类型不确定值
var d int = 2  // 类型确定值

// e 依然是类型不确定值，因为参与运算的两个值都是类型不确定值
const e = c * c 

// f 是类型确定值，因为参与运算的有一个类型确定值
var f = c * d 

在内建函数中的类型不确定值

一些 Go 的内建函数（如 len）返回类型不确定值。

const s = "hello world"
const l = len(s)  // l 是类型不确定值

类型不确定值与默认类型

每个类型不确定值都有一个与之关联的默认类型，通常是基于字面量或者运算表达式。

const g = 42.0  // 默认类型是 float64
const h = 'x'   // 默认类型是 rune

类型不确定值在数组长度声明中

在数组长度声明中也可使用类型不确定值。

const size = 4
var arr [size]int  // 编译器推断 size 为 int

类型不确定值与 iota

iota 也是类型不确定值，经常用于枚举。

const (
    zero = iota  // zero 是 0
    one         // one 是 1
)

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三、显式类型转换与类型推断

在 Go 语言中，类型转换和类型推断是两个相当重要的概念。它们共同定义了如何在编译和运行时处理不同类型的值。我们将详细讨论这两个概念，并通过示例来阐明其用法和重要性。

显式类型转换

显式类型转换是通过语法明确地将一个数据类型转换为另一个数据类型的操作。

定义

在 Go 中，显式类型转换的语法是 T(v)，其中 T 是目标类型，而 v 是要转换的值。

var x float64 = 42.0
var y int = int(x)  // 显式地将 float64 转换为 int

限制与约束

显式类型转换并不总是有效的。转换的合法性取决于源类型和目标类型。例如，不能直接将一个结构体类型转换为整数或者浮点数。

type myStruct struct {
    field int
}

var a myStruct
// var b int = int(a)  // 这是不合法的

类型推断

类型推断是编译器自动推断变量类型的过程。在 Go 中，这通常发生在使用 := 进行变量初始化时。

定义

当使用 := 操作符声明变量但没有明确指定类型时，Go 编译器会根据右侧表达式的类型来推断变量的类型。

z := 42  // 类型被推断为 int

在复杂表达式中的类型推断

在涉及多种类型的复杂表达式中，Go 会尽量进行类型推断以满足表达式的类型需要。

var m float64 = 3.14
n := int(m) + 42  // int(m) 显式转换，结果类型推断为 int

类型推断与类型不确定值

类型推断也适用于类型不确定值。编译器会根据上下文来推断其最合适的类型。

const p = 5  // 类型不确定值
var q = p    // 类型推断为 int，因为 p 的默认类型是 int

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四、常量

在 Go 语言中，常量（Constant）是不可改变的值，这一点与变量有明显区别。一旦一个常量被定义，它的值就不能再被改变。常量可以是类型不确定值或类型确定值。

类型不确定常量

类型不确定常量是没有明确类型的常量。这些常量不是与任何具体的数据类型绑定的，因此在编译时，Go 编译器会根据上下文来推断其类型。

const a = 42  // a 是类型不确定值，因为没有明确指定类型

类型确定常量

类型确定常量是与特定数据类型明确绑定的常量。

const c int = 42  // c 是类型确定值，因为其类型明确为 int

常量声明中的自动补全

在常量声明块中，你可以省略后续常量的类型和值，它们会自动补全。

const (
    x int = 10
    y      // y 也是 int 类型，值为 10
)

使用 iota 在常量声明中

iota 是一个特殊的常量生成器，主要用于创建一组递增的整数常量。

const (
    zero = iota  // zero 的值为 0
    one          // one 的值为 1
    two          // two 的值为 2
)

常量的可见性和可寻址性

常量可以是导出或非导出的，取决于它的名称是否以大写字母开头。常量不是可寻址的。

const ExportedConst = "I am visible" // 可导出的常量
const unExportedConst = "I am not visible" // 不可导出的常量

常量溢出和默认类型

一个类型不确定常量所表示的值可能会溢出其默认类型。在这种情况下，只有当这个常量被用于一个可以容纳该值的上下文时，编译才会成功。

const big = 1 << 100 // 默认类型为 int，但值会溢出
var bigInt = big >> 99 // big 被用于一个 int64 上下文，没有溢出

字符串常量

字符串常量是包含在双引号中的一系列字符。

const hello = "Hello, world!"

布尔常量

布尔常量只有两个可能的值：true 和 false。

const flagTrue = true
const flagFalse = false

枚举常量

通过使用 iota，你可以创建一组递增的整数常量，通常用于枚举。

type Weekday int

const (
    Sunday Weekday = iota
    Monday
    Tuesday
    // ...
    Saturday
)

复数常量

Go 支持复数类型，并且你可以创建复数常量。

const complexConst = 1 + 2i

强制类型转换

你可以通过强制类型转换将一个常量转换为另一种类型。

const integer = 42
const floatType = float32(integer)

计算表达式中的常量

常量也可以是计算表达式的结果，但表达式必须只包含常量值。

const calculated = 3 * 2  // 6

常量数组和切片

需要注意的是，在 Go 中，数组大小需要是常量。但切片和映射的大小可以动态改变，因此它们不能是常量。

const arraySize = 5
var arr [arraySize]int  // 合法

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五、变量

变量是存储数据值的存储单元，其值可以在运行时改变。在 Go 语言中，变量的使用非常灵活但又具有严格的类型安全性。

变量声明和赋值

基本声明

使用 var 关键字进行变量声明。

var x int

同时声明和赋值

var y int = 42

或者使用短变量声明形式：

z := 42

多变量声明

var a, b, c int

或者

var (
    d int
    e float64
)

类型描述

基本类型

包括 int, float64, bool, string 等。

var integerVar int = 10
var floatVar float64 = 10.99
var boolVar bool = true
var stringVar string = "Hello, Go"

数值类型

Go 支持多种数值类型，包括 int8, int16, int32, int64, uint8, uint16, uint32, uint64, float32, float64 等。

var smallInt int8 = 127
var largeInt int64 = 9223372036854775807
var unsignedInt uint16 = 65535
var floatNum float32 = 3.141592

字符和字符串

Go 有 rune 和 byte 类型来表示 Unicode 字符和 ASCII 字符。

var asciiChar byte = 'A'
var unicodeChar rune = '你'
var str string = "Hello, World!"

布尔类型

布尔类型只有两个值：true 和 false。

var isActive bool = true
var isCompleted bool = false

指针

Go 支持指针类型，但不支持指针运算。

var pointer *int
x := 42
pointer = &x

数组和切片

var arrayExample [5]int = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
var sliceExample []int = arrayExample[1:4]

映射（Maps）

var countryCapitalMap map[string]string
countryCapitalMap = make(map[string]string)
countryCapitalMap["France"] = "Paris"

结构体（Structs）

type Employee struct {
    ID     int
    Name   string
    Salary float64
}

var emp Employee

接口（Interfaces）

type Shape interface {
    Area() float64
}

type Circle struct {
    Radius float64
}

func (c Circle) Area() float64 {
    return 3.14159 * c.Radius * c.Radius
}

var s Shape = Circle{5.0}

函数类型

Go 中，函数也是一种类型，可以作为参数传递。

type AddFunc func(a int, b int) int

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

通道（Channels）

var messageChannel chan string = make(chan string)

复合类型

例如数组、切片、映射、通道、结构体和接口。

数组

var arr [5]int

切片

var slice []int

映射

var mapping map[string]int

通道

var ch chan int

结构体

type Person struct {
    name string
    age int
}

var p Person

接口

type Geometry interface {
    Area() float64
}

var g Geometry

值的可寻址性

Go 语言中有些变量是可寻址的，意味着你可以获取这个变量的内存地址。

var myVar int = 42
var p *int = &myVar

变量作用域

在 Go 中，变量可以有不同的作用域：全局作用域、包内作用域、函数作用域、代码块作用域等。

var globalVar int  // 全局作用域

func myFunction() {
    var functionVar int  // 函数作用域
    {
        var blockVar int  // 代码块作用域
    }
}

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七、常量和变量的高级用法

在 Go 编程中，常量和变量不仅仅是数据存储的简单方式。它们有各种高级用法，可以用来优化代码、提高效率或实现复杂的编程模式。

常量的高级用法

枚举和 iota

Go 通过 iota 关键字支持枚举类型的实现。这在一组常量声明中是非常有用的。

const (
    Monday = iota + 1  // Monday = 1
    Tuesday            // Tuesday = 2
    Wednesday          // Wednesday = 3
)

类型别名

使用类型别名，你可以将常量限制为自定义类型。

type Weekday int

const (
    Sunday Weekday = iota
    Monday
    // ...
)

无类型和有类型常量

无类型的常量可以用在多种场合，它们会根据上下文进行类型推断。

const x = 42  // 无类型常量
var i int = x
var f float64 = x

变量的高级用法

变量的作用域

Go 支持块级作用域。通过 var 关键字在不同级别（全局、包级别、函数级别等）声明变量，你可以控制变量的可见性。

var globalVar = 42  // 全局变量

func main() {
    var funcVar = "I'm local"  // 函数级别变量
}

延迟初始化

使用 init() 函数，你可以在程序开始执行前初始化变量。

var complexVar complex128

func init() {
    complexVar = cmplx.Sqrt(-5 + 12i)
}

指针和地址操作符

虽然 Go 语言没有提供指针运算，但它允许你通过地址操作符 & 和解引用操作符 * 来操作指针。

x := 42
p := &x
fmt.Println(*p)  // 输出 42

使用标签（Tags）和结构体

在结构体中，你可以使用标签（tags）来附加元数据，这在序列化和反序列化时非常有用。

type Person struct {
    Name string `json:"name"`
    Age  int    `json:"age"`
}

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TeahLead KrisChang，10+年的互联网和人工智能从业经验，10年+技术和业务团队管理经验，同济软件工程本科，复旦工程管理硕士，阿里云认证云服务资深架构师，上亿营收AI产品业务负责人。