4 Go的基本数据类型

概述

        在上一节的内容中，我们介绍了Go的基础语法，包括：标识符、关键字、行分隔符、var关键字、:=运算符、空格、注释、package、import、输入输出、运算符、条件控制、循环等。在本节中，我们将介绍Go的基本数据类型。Go语言是一种静态类型的编程语言，这也就意味着，声明变量需要指定其具体类型，或者交由编译器进行自动推导。在Go语言中，数据类型是编程的基础，它定义了变量或表达式的存储方式和行为。

布尔类型

        布尔类型（Boolean）用于表示真或假的值，可以为true或false。布尔类型被声明为bool，可以使用条件语句或逻辑运算符进行比较和操作。

package main

import "fmt"

func main() {
    var success bool = true
    if success {
        fmt.Println("Success")
    } else {
        fmt.Println("Failed")
    }
}

        与C/C++语言不同，Go语言中的布尔值并不会隐式转换为数字值0或1，反之亦然。另外，Go语言也不允许将整型强制转换为布尔型。

package main

import "fmt"

func main() {
    var age int = 18
    // 不允许将整型强制转换为布尔型，会发生编译错误
    var larger bool = bool(age)
    // 布尔值不会隐式转换为数字值，会发生编译错误
    age = larger

    if larger {
        fmt.Println("Success")
    } else {
        fmt.Println("Failed")
    }
}

整数类型

        整数类型（Integer）用于表示整数值，包括正数、负数和零。Go语言同时提供了有符号和无符号的整数类型，其中有符号整数包括：int8、int16、int32、int64，分别对应 8、16、32、64位大小的有符号整数，无符号整数包括：uint8、uint16、uint32、uint64，分别对应 8、16、32、64位大小的无符号整数。

        另外，还有两种整数类型int和uint，分别对应特定CPU平台的字长。其中int表示有符号整数，应用最为广泛，uint表示无符号整数。由于编译器和计算机硬件的不同，int和uint所能表示的整数大小会在32位和64位之间变化。

        注意：尽管在某些特定的运行环境下，int、uint、int32、uint32的大小可能相等，但它们仍然属于不同的数据类型。比如：int类型的大小可能是32位，但需要把int类型当做int32类型使用时，必须显式对类型进行转换，反之亦然。

        除了上述的基本整数类型，Go语言还提供了其他几种整数类型，包括：

        rune：该类型表示Unicode码点，通常用来表示一个Unicode字符。

        byte：与uint8是同义词，表示一个字节。

        uintptr：该类型的大小不确定，与平台和编译器有关，但足以存放指针。uintptr通常用于底层编程，特别是与C程序库交互的地方。

package main

import "fmt"

func main() {
    var num1 int8 = 66
    var num2 uint16 = 3666
    var num3 int = 99
    fmt.Println(num1, num2, num3)

    // int不能直接转换为int32，输出：cannot use num3 
    // (variable of type int) as int32 value in variable declaration
    // var num4 int32 = num3
    // 使用类型转换，可以将int转换为int32
    var num4 int32 = int32(num3)
    fmt.Println(num4)

    var num5 byte = 100
    fmt.Println(num5)
}

浮点数类型

        浮点数类型（Float）用于表示带有小数点的数值，Go语言提供了float32（32位单精度浮点数）和float64（64位双精度浮点数）两种浮点数类型。单精度浮点数在内存中占用32位（4字节），可以表示的范围大约是±1.18E-38到±3.4E+38。双精度浮点数在内存中占用64位（8字节），可以表示的范围更大，大约是±2.23E-308到±1.80E+308。在Go语言中，可以使用关键字float32、float64来分别声明和初始化单精度浮点数、双精度浮点数。

package main

import "fmt"
import "math"

func main() {
    var num1 float32 = 3.1415926535
    // 输出: 3.1415927
    fmt.Println(num1)

    var num2 float64 = 3.1415926535
    // 输出: 3.1415926535
    fmt.Println(num2)

    epsilon := 0.00001
    num3 := 3.1415926
    // 浮点数比较，输出：equal
    if math.Abs(num2 - num3) < epsilon {
        fmt.Println("equal")
    } else {
        fmt.Println("not equal")
    }
}

        注意：由于浮点数的精度问题，在进行浮点数计算时可能会产生误差。为了避免误差问题，尽量避免进行浮点数比较或直接比较浮点数的相等性，而应使用一个小的容忍度值进行比较。

复数类型

        复数类型（Complex）用于表示复数值，由实部和虚部组成。Go语言提供了complex64（64位实数和虚数的复数）和complex128（128位实数和虚数的复数）两种复数类型。

package main

import "fmt"

func main() {
    var num1 complex64 = 3.14 + 66i
    // 输出复数的实部和虚部，输出：3.140000 + 66.000000i
    fmt.Printf("%f + %fi\n", real(num1), imag(num1))

    var num2 complex64 = 10 + 10i
    var num = num1 + num2
    // 复数相加，输出：13.140000 + 76.000000i
    fmt.Printf("%f + %fi\n", real(num), imag(num))
}

        注意：Go语言的复数类型是支持加、减、乘、除等基本运算的，可以使用相应的运算符进行复数运算。

字符串类型

        字符串类型（String）用于表示文本数据，字符串是由零个或多个字符组成的不可变序列。Go语言中的字符串是不可变的字节序列，每个字符串都由一个指向字节数组的指针和长度组成。字符串的长度可以通过len()函数获取，而字符串的内容可以通过索引访问。

package main

import "fmt"

func main() {
    var str string = "Hello"
    length := len(str)
    // 输出字符串长度：5
    fmt.Println(length)

    // 取第一个字符
    firstChar := str[0]
    // 取最后一个字符
    lastChar := str[len(str) - 1]
    // 输出：H, o
    fmt.Printf("%c, %c\n", firstChar, lastChar)
}

        字符串还可进行连接、切片、比较、替换、分割等操作，可参考下面的示例代码。

package main

import "fmt"
import "strings"

func main() {
    var str1 string = "Hello"
    str2 := "CSDN"

    // 字符串连接，输出：Hello CSDN
    str := str1 + " " + str2
    fmt.Println(str)

    // 字符串切片，从索引0开始，到索引5结束（不包括5），输出：Hello
    slice := str[0:5]
    fmt.Println(slice)

    // 字符串比较，输出：larger
    if str1 > str2 {
        fmt.Println("larger")
    } else {
        fmt.Println("equal or smaller")
    }

    // 字符串替换，将"CSDN"替换为"Go"，第四个参数为替换的次数，-1表示替换所有匹配的子字符串
    newStr := strings.Replace(str, "CSDN", "Go", -1)
    // 输出：Hello Go
    fmt.Println(newStr)

    // 字符串分割，以空格为分隔符，输出：[Hello CSDN]
    subStrs := strings.Split(str, " ")
    fmt.Println(subStrs)
}