go 基础复习

易错点

map 与 slice

允许对值为 nil 的 slice 添加元素，但对值为 nil 的 map 添加元素则会造成运行时 panic

// map 错误示例
func main() { 
 var m map[string]int
 m["one"] = 1 // error: panic: assignment to entry in nil map
 // m := make(map[string]int)// map 的正确声明，分配了实际的内存
} 
// slice 正确示例
func main() { 
 var s []int
 s = append(s, 1) 
}

空字符串

go中，空字符串判断为 =="" 不能使用 ==nil

// 错误示例
func main() { 
 var s string = nil // cannot use nil as type string in assignment
 if s == nil { // invalid operation: s == nil (mismatched types string and nil
 s = "default"
 } 
} 
// 正确示例
func main() { 
 var s string // 字符串类型的零值是空串 ""
 if s == "" { 
 s = "default"
 } 
}

值、引用及指针之间的区别？

什么情况下使用指针？

• 不要对 map、slice、channel 这类引用类型使用指针；
• 如果需要修改方法接收者内部的数据或者状态时，需要使用指针；
• 如果需要修改参数的值或者内部数据时，也需要使用指针类型的参数；
• 如果是比较大的结构体，每次参数传递或者调用方法都要内存拷贝，内存占用多，这时候可以考虑使用指针；
• 像 int、bool 这样的小数据类型没必要使用指针；
• 如果需要并发安全，则尽可能地不要使用指针，使用指针一定要保证并发安全；
• 指针最好不要嵌套，也就是不要使用一个指向指针的指针，虽然 Go 语言允许这么做，但是这会使你的代码变得异常复杂。

值类型和引用类型

1. struct 外，还有浮点型、整型、字符串、布尔、数组，这些都是值类型。
2. Go 语言没有引用类型，但是我们可以把 map、chan 称为引用类型，这样便于理解。除了 map、chan 之外，Go 语言中的函数、接口、slice 切片都可以称为引用类型。

类型	初始值
数值类型（int，float）	0
bool	false
string	""（空字符串）
slice	nil
map	nil
struct	nil
指针	nil
函数	nil
chan	nil
interface	nil

Array 类型的值作为函数参数

在 Go 中，数组是值。作为参数传进函数时，传递的是数组的原始值拷贝，此时在函数内部是无法更新该数组 的：

// 数组使用值拷贝传参
func main() { 
 x := [3]int{1,2,3} 
 func(arr [3]int) { 
 arr[0] = 7
 fmt.Println(arr) // [7 2 3]
 }(x) 
 fmt.Println(x) // [1 2 3] // 并不是你以为的 [7 2 3]
}

如果想要修改数组：

• 直接传递指向这个数组的指针类型：

// 传址会修改原数据
func main() { 
 x := [3]int{1,2,3} 
 func(arr *[3]int) { 
 (*arr)[0] = 7 
 fmt.Println(arr) // &[7 2 3]
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 }(&x) 
 fmt.Println(x) // [7 2 3]
}

• 直接使用 slice：即使函数内部得到的是 slice 的值拷贝，但依旧会更新 slice 的原始数据（底层 array）

// 会修改 slice 的底层 array，从而修改 slice
func main() { 
 x := []int{1, 2, 3} 
 func(arr []int) { 
 arr[0] = 7
 fmt.Println(x) // [7 2 3]
 }(x) 
 fmt.Println(x) // [7 2 3]
}

访问map中不存在的值

Go 则会返回元素对应数据类型的零值，比如 nil 、 '' 、 false 和 0，取值操作总有值返回，故不能通过
取出来的值来判断 key 是不是在 map 中。 检查 key 是否存在可以用 map 直接访问，检查返回的第二个参数即可：

// 错误的 key 检测方式
func main() { 
 x := map[string]string{"one": "2", "two": "", "three": "3"} 
 if v := x["two"]; v == "" { 
 fmt.Println("key two is no entry") // 键 two 存不存在都会返回的空字符串
 } 
} 

// 正确示例
func main() { 
 x := map[string]string{"one": "2", "two": "", "three": "3"} 
 if _, ok := x["two"]; !ok { 
 fmt.Println("key two is no entry") 
 } 
}

string 的值是常量，无法直接改变

尝试使用索引遍历字符串，来更新字符串中的个别字符，是不允许的。
string 类型的值是只读的二进制 byte slice，如果真要修改字符串中的字符，将 string 转为 []byte 修改后，再 转为 string 即可：

// 修改字符串的错误示例
func main() { 
 x := "text"
 x[0] = "T" // error: cannot assign to x[0]
 fmt.Println(x) 
} 
// 修改示例
func main() { 
 x := "text"
 xBytes := []byte(x) 
 xBytes[0] = 'T' // 注意此时的 T 是 rune 类型
 x = string(xBytes) 
 fmt.Println(x) // Text
}

注意： 上边的示例并不是更新字符串的正确姿势，因为一个 UTF8 编码的字符可能会占多个字节，比如汉字 就需要 3~4 个字节来存储，此时更新其中的一个字节是错误的。 更新字串的正确姿势：将 string 转为 rune slice（此时 1 个 rune 可能占多个 byte），直接更新 rune 中的字 符

func main() { 
 x := "text"
 xRunes := []rune(x) 
 xRunes[0] = '我'
 x = string(xRunes) 
 fmt.Println(x) // 我ext
}

字符串并不都是 UTF8 文本

string 的值不必是 UTF8 文本，可以包含任意的值。只有字符串是文字字面值时才是 UTF8 文本，字串可以通
过转义来包含其他数据。 判断字符串是否是 UTF8 文本，可使用 "unicode/utf8" 包中的 ValidString() 函数：

func main() { 
 str1 := "ABC"
 fmt.Println(utf8.ValidString(str1)) // true
 str2 := "A\xfeC"
 fmt.Println(utf8.ValidString(str2)) // false
 str3 := "A\\xfeC"
 fmt.Println(utf8.ValidString(str3)) // true // 把转义字符转义成字面值 }

字符串的长度

func main() { 
 char := "♥"
 fmt.Println(len(char)) // 3
}

Go 的内建函数 len() 返回的是字符串的 byte 数量，而不是像 Python 中那样是计算 Unicode 字符数。 如果要得到字符串的字符数，可使用 "unicode/utf8" 包中的 RuneCountInString(str string) (n int)

func main() { 
 char := "♥"
 fmt.Println(utf8.RuneCountInString(char)) // 1
}

注意：** RuneCountInString 并不总是返回我们看到的字符数，因为有的字符会占用 2 个 rune：**

func main() { 
 char := "é"
 fmt.Println(len(char)) // 3
 fmt.Println(utf8.RuneCountInString(char)) // 2
 fmt.Println("cafe\u0301") // café // 法文的 cafe，实际上是两个 rune 的组合 }

range 迭代 string 得到的值

range 得到的索引是字符值（Unicode point / rune）第一个字节的位置，与其他编程语言不同，这个索引并
不直接是字符在字符串中的位置。 注意一个字符可能占多个 rune，比如法文单词 café 中的 é。操作特殊字符可使用norm 包。 for range 迭代会尝试将 string 翻译为 UTF8 文本，对任何无效的码点都直接使用 0XFFFD rune（�） UNicode 替代字符来表示。如果 string 中有任何非 UTF8 的数据，应将 string 保存为 byte slice 再进行操 作。

func main() { 
 data := "A\xfe\x02\xff\x04"
 for _, v := range data { 
 fmt.Printf("%#x ", v) // 0x41 0xfffd 0x2 0xfffd 0x4 // 错误
 } 
 for _, v := range []byte(data) { 
 fmt.Printf("%#x ", v) // 0x41 0xfe 0x2 0xff 0x4 // 正确
 } 
}

switch 中的 fallthrough 语句

switch 语句中的 case 代码块会默认带上 break，但可以使用 fallthrough 来强制执行下一个 case 代 码块。

func main() { 
 isSpace := func(char byte) bool { 
 switch char { 
 case ' ': // 空格符会直接 break，返回 false // 和其他语言不一样
 // fallthrough // 返回 true
 case '\t': 
 return true
 } 
 return false
 } 
 fmt.Println(isSpace('\t')) // true
 fmt.Println(isSpace(' ')) // false
}

不过你可以在 case 代码块末尾使用 fallthrough ，强制执行下一个 case 代码块。 也可以改写 case 为多条件判断：

func main() { 
 isSpace := func(char byte) bool { 
 switch char { 
 case ' ', '\t': 
 return true
 } 
 return false
 } 
 fmt.Println(isSpace('\t')) // true
 fmt.Println(isSpace(' ')) // true
}

panic 恢复

在一个 defer 延迟执行的函数中调用 recover() ，它便能捕捉 / 中断 panic

// 错误的 recover 调用示例
func main() { 
 recover() // 什么都不会捕捉
 panic("not good") // 发生 panic，主程序退出
 recover() // 不会被执行
 println("ok") 
} 
// 正确的 recover 调用示例
func main() { 
 defer func() { 
 fmt.Println("recovered: ", recover()) 
 }() 
 panic("not good") 
}

从上边可以看出， recover() 仅在 defer 执行的函数中调用才会生效。

在 range 迭代 slice、array、map 时通过更新引用来更新元素

在 range 迭代中，得到的值其实是元素的一份值拷贝，更新拷贝并不会更改原来的元素，即是拷贝的地址并 不是原有元素的地址：

func main() { 
 data := []int{1, 2, 3} 
 for _, v := range data { 
 v *= 10 // data 中原有元素是不会被修改的
 } 
 fmt.Println("data: ", data) // data: [1 2 3]
}

如果要修改原有元素的值，应该使用索引直接访问：

func main() { 
 data := []int{1, 2, 3} 
 for i, v := range data { 
 data[i] = v * 10 
 } 
 fmt.Println("data: ", data) // data: [10 20 30]
}

如果你的集合保存的是指向值的指针，需稍作修改。依旧需要使用索引访问元素，不过可以使用 range 出来 的元素直接更新原有值：

func main() { 
 data := []*struct{ num int }{{1}, {2}, {3},} 
 for _, v := range data { 
 v.num *= 10 // 直接使用指针更新
 } 
 fmt.Println(data[0], data[1], data[2]) // &{10} &{20} &{30}
}

slice 中隐藏的数据

从 slice 中重新切出新 slice 时，新 slice 会引用原 slice 的底层数组。如果跳了这个坑，程序可能会分配大量 的临时 slice 来指向原底层数组的部分数据，将导致难以预料的内存使用。

func get() []byte { 
 raw := make([]byte, 10000) 
 fmt.Println(len(raw), cap(raw), &raw[0]) // 10000 10000 0xc420080000
 return raw[:3] // 重新分配容量为 10000 的 slice
} 
func main() { 
 data := get() 
 fmt.Println(len(data), cap(data), &data[0]) // 3 10000 0xc420080000
}

可以通过拷贝临时 slice 的数据，而不是重新切片来解决：

func get() (res []byte) { 
 raw := make([]byte, 10000) 
 fmt.Println(len(raw), cap(raw), &raw[0]) // 10000 10000 0xc420080000
 res = make([]byte, 3) 
 copy(res, raw[:3]) 
 return
} 
func main() { 
 data := get() 
 fmt.Println(len(data), cap(data), &data[0]) // 3 3 0xc4200160b8
}

slice 中数据的误用

举个简单例子，重写文件路径（存储在 slice 中）
分割路径来指向每个不同级的目录，修改第一个目录名再重组子目录名，创建新路径：

// 错误使用 slice 的拼接示例
func main() { 
 path := []byte("AAAA/BBBBBBBBB") 
 sepIndex := bytes.IndexByte(path, '/') // 4
 println(sepIndex) 
 dir1 := path[:sepIndex] 
 dir2 := path[sepIndex+1:] 
 println("dir1: ", string(dir1)) // AAAA
 println("dir2: ", string(dir2)) // BBBBBBBBB
 dir1 = append(dir1, "suffix"...) 
 println("current path: ", string(path)) // AAAAsuffixBBBB
 
 path = bytes.Join([][]byte{dir1, dir2}, []byte{'/'}) 
 println("dir1: ", string(dir1)) // AAAAsuffix
 println("dir2: ", string(dir2)) // uffixBBBB
 println("new path: ", string(path)) // AAAAsuffix/uffixBBBB // 错误结果 }

拼接的结果不是正确的 AAAAsuffix/BBBBBBBBB ，因为 dir1、 dir2 两个 slice 引用的数据都是 path 的底 层数组，第 13 行修改 dir1 同时也修改了 path ，也导致了 dir2 的修改 解决方法：

• 重新分配新的 slice 并拷贝你需要的数据
• 使用完整的 slice 表达式： input[low:high:max] ，容量便调整为 max ‑ low

// 使用 full slice expression
func main() { 
 path := []byte("AAAA/BBBBBBBBB") 
 sepIndex := bytes.IndexByte(path, '/') // 4
 dir1 := path[:sepIndex:sepIndex] // 此时 cap(dir1) 指定为4， 而不是先前的 16
 dir2 := path[sepIndex+1:] 
 dir1 = append(dir1, "suffix"...) 
 path = bytes.Join([][]byte{dir1, dir2}, []byte{'/'}) 
 println("dir1: ", string(dir1)) // AAAAsuffix
 println("dir2: ", string(dir2)) // BBBBBBBBB
 println("new path: ", string(path)) // AAAAsuffix/BBBBBBBBB
}

第 6 行中第三个参数是用来控制 dir1 的新容量，再往 dir1 中 append 超额元素时，将分配新的 buffer 来保 存。而不是覆盖原来的 path 底层数组

slice旧数据

当你从一个已存在的 slice 创建新 slice 时，二者的数据指向相同的底层数组。如果你的程序使用这个特性， 那需要注意 "旧"（stale） slice 问题。 某些情况下，向一个 slice 中追加元素而它指向的底层数组容量不足时，将会重新分配一个新数组来存储数 据。而其他 slice 还指向原来的旧底层数组。

// 超过容量将重新分配数组来拷贝值、重新存储
func main() { 
 s1 := []int{1, 2, 3} 
 fmt.Println(len(s1), cap(s1), s1) // 3 3 [1 2 3 ]
 s2 := s1[1:] 
 fmt.Println(len(s2), cap(s2), s2) // 2 2 [2 3]
 for i := range s2 { 
 s2[i] += 20
 } 
 // 此时的 s1 与 s2 是指向同一个底层数组的
 fmt.Println(s1) // [1 22 23]
 fmt.Println(s2) // [22 23]
 s2 = append(s2, 4) // 向容量为 2 的 s2 中再追加元素，此时将分配新数组来存
 for i := range s2 { 
 s2[i] += 10
 } 
 fmt.Println(s1) // [1 22 23] // 此时的 s1 不再更新，为旧数据
 fmt.Println(s2) // [32 33 14]
}

类型声明和方法

从一个现有的非 interface 类型创建新类型时，并不会继承原有的方法：

// 定义 Mutex 的自定义类型
type myMutex sync.Mutex 
func main() { 
 var mtx myMutex 
 mtx.Lock() 
 mtx.UnLock() 
}
mtx.Lock undefined (type myMutex has no field or method Lock)...

如果你需要使用原类型的方法，可将原类型以匿名字段的形式嵌到你定义的新 struct 中：

// 类型以字段形式直接嵌入
type myLocker struct { 
 sync.Mutex 
} 
func main() { 
 var locker myLocker 
 locker.Lock() 
 locker.Unlock() 
}

interface 类型声明也保留它的方法集：

type myLocker sync.Locker 
func main() { 
 var locker myLocker 
 locker.Lock() 
 locker.Unlock() 
}

for 语句中的迭代变量与闭包函数

for 语句中的迭代变量在每次迭代中都会重用，即 for 中创建的闭包函数接收到的参数始终是同一个变量，在 goroutine 开始执行时都会得到同一个迭代值：

func main() {
    data := []string{"one", "two", "three"}

    for _, v := range data {
        go func() {
            fmt.Println(v)
        }()
    }

    time.Sleep(3 * time.Second)
    // 输出 three three three
}

最简单的解决方法：无需修改 goroutine 函数，在 for 内部使用局部变量保存迭代值，再传参：

func main() {
    data := []string{"one", "two", "three"}

    for _, v := range data {
        vCopy := v
        go func() {
            fmt.Println(vCopy)
        }()
    }

    time.Sleep(3 * time.Second)
    // 输出 one two three
}

另一个解决方法：直接将当前的迭代值以参数形式传递给匿名函数：

func main() {
    data := []string{"one", "two", "three"}

    for _, v := range data {
        go func(in string) {
            fmt.Println(in)
        }(v)
    }

    time.Sleep(3 * time.Second)
    // 输出 one two three
}

注意下边这个稍复杂的 3 个示例区别：

type field struct {
    name string
}

func (p *field) print() {
    fmt.Println(p.name)
}

// 错误示例
func main() {
    data := []field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}
    for _, v := range data {
        go v.print()
    }
    time.Sleep(3 * time.Second)
    // 输出 three three three 
}


// 正确示例
func main() {
    data := []field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}
    for _, v := range data {
        v := v
        go v.print()
    }
    time.Sleep(3 * time.Second)
    // 输出 one two three
}

// 正确示例
func main() {
    data := []*field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}
    for _, v := range data {    // 此时迭代值 v 是三个元素值的地址，每次 v 指向的值不同
        go v.print()
    }
    time.Sleep(3 * time.Second)
    // 输出 one two three
}

defer 参数值

对 defer 延迟执行的函数，它的参数会在声明时候就会求出具体值，而不是在执行时才求值：

// 在 defer 函数中参数会提前求值
func main() {
    var i = 1
    defer fmt.Println("result: ", func() int { return i * 2 }())
    i++
}

defer 函数的执行时机

对 defer 延迟执行的函数，会在调用它的函数结束时执行，而不是在调用它的语句块结束时执行，注意区分开。

比如在一个长时间执行的函数里，内部 for 循环中使用 defer 来清理每次迭代产生的资源调用，就会出现问题：

// 命令行参数指定目录名
// 遍历读取目录下的文件
func main() {

    if len(os.Args) != 2 {
        os.Exit(1)
    }

    dir := os.Args[1]
    start, err := os.Stat(dir)
    if err != nil || !start.IsDir() {
        os.Exit(2)
    }

    var targets []string
    filepath.Walk(dir, func(fPath string, fInfo os.FileInfo, err error) error {
        if err != nil {
            return err
        }

        if !fInfo.Mode().IsRegular() {
            return nil
        }

        targets = append(targets, fPath)
        return nil
    })

    for _, target := range targets {
        f, err := os.Open(target)
        if err != nil {
            fmt.Println("bad target:", target, "error:", err)    //error:too many open files
            break
        }
        defer f.Close()    // 在每次 for 语句块结束时，不会关闭文件资源
        
        // 使用 f 资源
    }
}

解决办法：defer 延迟执行的函数写入匿名函数中：

// 目录遍历正常
func main() {
    // ...

    for _, target := range targets {
        func() {
            f, err := os.Open(target)
            if err != nil {
                fmt.Println("bad target:", target, "error:", err)
                return    // 在匿名函数内使用 return 代替 break 即可
            }
            defer f.Close()    // 匿名函数执行结束，调用关闭文件资源
            
            // 使用 f 资源
        }()
    }
}

当然你也可以去掉 defer，在文件资源使用完毕后，直接调用 f.Close() 来关闭。

失败的类型断言

在类型断言语句中，断言失败则会返回目标类型的“零值”，断言变量与原来变量混用可能出现异常情况：

// 错误示例
func main() {
    var data interface{} = "great"

    // data 混用
    if data, ok := data.(int); ok {
        fmt.Println("[is an int], data: ", data)
    } else {
        fmt.Println("[not an int], data: ", data)    // [isn't a int], data:  0
    }
}


// 正确示例
func main() {
    var data interface{} = "great"

    if res, ok := data.(int); ok {
        fmt.Println("[is an int], data: ", res)
    } else {
        fmt.Println("[not an int], data: ", data)    // [not an int], data:  great
    }
}

更新 map 值

如果 map 一个字段的值是 struct 类型，则无法直接更新该 struct 的单个字段：

// 无法直接更新 struct 的字段值
type data struct {
    name string
}

func main() {
    m := map[string]data{
        "x": {"Tom"},
    }
    m["x"].name = "Jerry"
}
// cannot assign to struct field m["x"].name in map

因为 map 中的元素是不可寻址的。需区分开的是，slice 的元素可寻址：

type data struct {
    name string
}

func main() {
    s := []data{{"Tom"}}
    s[0].name = "Jerry"
    fmt.Println(s)    // [{Jerry}]
}

更新 map 中 struct 元素的字段值，有 2 个方法：

• 局部变量

// 提取整个 struct 到局部变量中，修改字段值后再整个赋值
type data struct {
    name string
}

func main() {
    m := map[string]data{
        "x": {"Tom"},
    }
    r := m["x"]
    r.name = "Jerry"
    m["x"] = r
    fmt.Println(m)    // map[x:{Jerry}]
}

• 使用指向元素的 map 指针

func main() {
    m := map[string]*data{
        "x": {"Tom"},
    }
    
    m["x"].name = "Jerry"    // 直接修改 m["x"] 中的字段
    fmt.Println(m["x"])    // &{Jerry}
}

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