Go语言之旅 学习笔记（一）——基础
Go语言之旅 学习笔记（一）——基础
- 基础
-
- 包、变量和函数
-
- 包导入
- 导出名
- 函数
- 变量
- 基本类型
- 常量
- 流程控制语句
-
- for
- if
- 练习：循环与函数
- switch
- defer
- 指针
- 结构体
- 数组
- slice切片
- map映射
- 函数值和闭包
Go语言之旅 学习笔记（一）—— 基础
Go语言之旅 学习笔记（二）—— 方法和接口
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基础
包、变量和函数
包导入
import "fmt"
import "math"
或者
import (
"fmt"
"math"
)
导出名
如果一个名字以大写字母开头，那么它就是已导出的
例如Pi：
func main() {
fmt.Println(math.Pi)
}
函数
1、函数可以没有参数或接受多个参数。
package main
import "fmt"
//类型在变量名后面，返回值在最后，刚好和java完全相反
func add(x int, y int) int {
return x + y
}
//连续两个或多个函数的已命名形参类型相同时，除最后一个类型以外，其它都可以省略
func add1(x, y int) int {
return x + y
}
func main() {
fmt.Println(add(42, 183))
}
2、go中函数还支持多值返回，类似于python
package main
import "fmt"
func swap(x, y string) (string, string) {
return y, x
}
func main() {
a, b := swap("hello", "world")
fmt.Println(a, b)
}
3、命名返回值（个人理解，尽量少用，意义不大）
Go 的返回值可被命名，它们会被视作定义在函数顶部的变量。
返回值的名称应当具有一定的意义，它可以作为文档使用。
没有参数的 return 语句返回已命名的返回值。也就是 直接 返回。
直接返回语句应当仅用在下面这样的短函数中。在长的函数中它们会影响代码的可读性。
package main
import "fmt"
func split(sum int) (x, y int) {
x = sum * 4 / 9
y = sum - x
return
}
func main() {
fmt.Println(split(17))
}
变量
1、var 语句用于声明一个变量列表，跟函数的参数列表一样，类型在最后
package main
import "fmt"
var c, python, java bool
func main() {
var i int
fmt.Println(i, c, python, java)
}
2、变量声明可以包含初始值，每个变量对应一个。
如果初始化值已存在，则可以省略类型；变量会从初始值中获得类型。
package main
import "fmt"
var i, j int = 1, 2
func main() {
var c, python, java = true, false, "no!"
fmt.Println(i, j, c, python, java)
}
3、短变量声明
在函数中，简洁赋值语句 := 可在类型明确的地方代替 var 声明。
函数外的每个语句都必须以关键字开始（var, func 等等），因此 := 结构不能在函数外使用。
package main
import "fmt"
func main() {
var i, j int = 1, 2
k := 3
c, python, java := true, false, "no!"
fmt.Println(i, j, k, c, python, java)
}
基本类型
1、Go 的基本类型有
bool
string
int int8 int16 int32 int64
uint uint8 uint16 uint32 uint64 uintptr
byte // uint8 的别名
rune // int32 的别名 // 表示一个 Unicode 码点
float32 float64
complex64 complex128
本例展示了几种类型的变量。 同导入语句一样，变量声明也可以“分组”成一个语法块。
int, uint 和 uintptr 在 32 位系统上通常为 32 位宽，在 64 位系统上则为 64 位宽。 当你需要一个整数值时应使用 int 类型，除非你有特殊的理由使用固定大小或无符号的整数类型。
package main
import (
"fmt"
"math/cmplx"
)
var (
ToBe bool = false
MaxInt uint64 = 1<<64 - 1
z complex128 = cmplx.Sqrt(-5 + 12i)
)
func main() {
fmt.Printf("Type: %T Value: %v\n", ToBe, ToBe)
fmt.Printf("Type: %T Value: %v\n", MaxInt, MaxInt)
fmt.Printf("Type: %T Value: %v\n", z, z)
}
2、没有明确初始值的变量声明会被赋予它们的 零值。
零值是：
数值类型为 0，
布尔类型为 false，
字符串为 “”（空字符串）。
3、类型转换
表达式 T(v) 将值 v 转换为类型 T。
一些关于数值的转换：
var i int = 42
var f float64 = float64(i)
var u uint = uint(f)
或者，更加简单的形式：
i := 42
f := float64(i)
u := uint(f)
常量
1、常量的声明与变量类似，只不过是使用 const 关键字。
常量可以是字符、字符串、布尔值或数值。
常量不能用 := 语法声明。
package main
import "fmt"
const Pi = 3.14
func main() {
const World = "世界"
fmt.Println("Hello", World)
fmt.Println("Happy", Pi, "Day")
const Truth = true
fmt.Println("Go rules?", Truth)
}
2、数值常量
数值常量是高精度的 值。
一个未指定类型的常量由上下文来决定其类型。
（int 类型最大可以存储一个 64 位的整数，有时会更小。）
（int 可以存放最大64位的整数，根据平台不同有时会更少。）
package main
import "fmt"
const (
// 将 1 左移 100 位来创建一个非常大的数字
// 即这个数的二进制是 1 后面跟着 100 个 0
Big = 1 << 100
// 再往右移 99 位，即 Small = 1 << 1，或者说 Small = 2
Small = Big >> 99
)
func needInt(x int) int { return x*10 + 1 }
func needFloat(x float64) float64 {
fmt.Printf("x Type: %T Value: %v\n", x, x)
return x * 0.1
}
func main() {
fmt.Println(needInt(Small))
fmt.Println(needFloat(Small))
fmt.Println(needFloat(Big))
}
流程控制语句
for
Go 只有一种循环结构：for 循环。
1、基本的 for 循环由三部分组成，它们用分号隔开：
初始化语句：在第一次迭代前执行
条件表达式：在每次迭代前求值
后置语句：在每次迭代的结尾执行
初始化语句通常为一句短变量声明，该变量声明仅在 for 语句的作用域中可见。
一旦条件表达式的布尔值为 false，循环迭代就会终止。
注意：和 C、Java、JavaScript 之类的语言不同，Go 的 for 语句后面的三个构成部分外没有小括号， 大括号 { } 则是必须的。
package main
import "fmt"
func main() {
sum := 0
for i := 0; i < 10; i++ {
sum += i
}
fmt.Println(sum)
}
2、初始化语句和后置语句是可选的。
package main
import "fmt"
func main() {
sum := 1
for ; sum < 1000; {
sum += sum
}
fmt.Println(sum)
}
3、可以去掉分号，和java中的while效果相同
package main
import "fmt"
func main() {
sum := 1
for sum < 1000 {
sum = sum << 1
}
fmt.Println(sum)
}
4、无限循环，类似于java中的while（true）
package main
func main() {
for {
}
}
if
1、Go 的 if 语句与 for 循环类似，表达式外无需小括号 ( ) ，而大括号 { } 则是必须的。
2、同 for 一样， if 语句可以在条件表达式前执行一个简单的语句。（这个和java时有区别的）
该语句声明的变量作用域仅在 if 之内。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
func pow(x, n, lim float64) float64 {
if v := math.Pow(x, n); v < lim {
v++
return v
}
return lim
}
func main() {
fmt.Println(
pow(3, 2, 10),
pow(3, 3, 20),
)
}
练习：循环与函数
为了练习函数与循环，我们来实现一个平方根函数：用牛顿法实现平方根函数。
计算机通常使用循环来计算 x 的平方根。从某个猜测的值 z 开始，我们可以根据 z² 与 x 的近似度来调整 z，产生一个更好的猜测：
z -= (zz - x) / (2z)
重复调整的过程，猜测的结果会越来越精确，得到的答案也会尽可能接近实际的平方根。
在提供的 func Sqrt 中实现它。无论输入是什么，对 z 的一个恰当的猜测为 1。 要开始，请重复计算 10 次并随之打印每次的 z 值。观察对于不同的值 x（1、2、3 …）， 你得到的答案是如何逼近结果的，猜测提升的速度有多快。
提示：用类型转换或浮点数语法来声明并初始化一个浮点数值：
z := 1.0
z := float64(1)
然后，修改循环条件，使得当值停止改变（或改变非常小）的时候退出循环。观察迭代次数大于还是小于 10。 尝试改变 z 的初始猜测，如 x 或 x/2。你的函数结果与标准库中的 math.Sqrt 接近吗？
（注： 如果你对该算法的细节感兴趣，上面的 z² − x 是 z² 到它所要到达的值（即 x）的距离， 除以的 2z 为 z² 的导数，我们通过 z² 的变化速度来改变 z 的调整量。 这种通用方法叫做牛顿法。 它对很多函数，特别是平方根而言非常有效。）
package main
import (
"fmt"
)
func Sqrt(x float64) float64 {
z:=1.0
for i := 0; i < 10; i++ {
z -= (z*z - x) / (2*z)
fmt.Println(z)
}
return z
}
func main() {
fmt.Println(Sqrt(10))
}
switch
1、switch 是编写一连串 if - else 语句的简便方法。它只运行第一个值等于条件表达式的 case 语句。
Go 的 switch 语句类似于 C、C++、Java、JavaScript 和 PHP 中的，不过 Go 只运行选定的 case，而非之后所有的 case。 实际上，Go 自动提供了在这些语言中每个 case 后面所需的 break 语句。 除非以 fallthrough 语句结束，否则分支会自动终止。 Go 的另一点重要的不同在于 switch 的 case 无需为常量，且取值不必为整数。
switch 的 case 语句从上到下顺次执行，直到匹配成功时停止。
（例如，
switch i {
case 0:
case f():
}
在 i==0 时 f 不会被调用。
2、没有条件的 switch
没有条件的 switch 同 switch true 一样。
这种形式能将一长串 if-then-else 写得更加清晰。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
t := time.Now()
switch {
case t.Hour() < 12:
fmt.Println("Good morning!")
case t.Hour() < 17:
fmt.Println("Good afternoon.")
default:
fmt.Println("Good evening.")
}
}
defer
1、defer 语句会将函数推迟到外层函数返回之后执行。
推迟调用的函数其参数会立即求值，但直到外层函数返回前该函数都不会被调用。
package main
import "fmt"
func main() {
defer fmt.Println("world")
fmt.Println("hello")
}
输出：
hello
world
2、推迟的函数调用会被压入一个栈中。当外层函数返回时，被推迟的函数会按照后进先出的顺序调用。
package main
import "fmt"
func main() {
fmt.Println("counting")
for i := 0; i < 10; i++ {
defer fmt.Println(i)
}
fmt.Println("done")
}
输出：
counting
done
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
指针
Go 拥有指针。指针保存了值的内存地址。
类型 *T 是指向 T 类型值的指针。其零值为 nil。
var p *int
& 操作符会生成一个指向其操作数的指针。
i := 42
p = &i
*操作符表示指针指向的底层值。
fmt.Println(*p) // 通过指针 p 读取 i
*p = 21 // 通过指针 p 设置 i
这也就是通常所说的“间接引用”或“重定向”。
与 C 不同，Go 没有指针运算。
结构体
1、结构体字段可以通过结构体指针来访问。
如果我们有一个指向结构体的指针 p，那么可以通过 (*p).X 来访问其字段 X。不过这么写太啰嗦了，所以语言也允许我们使用隐式间接引用，直接写 p.X 就可以（也就是p.X和v.x效果一样）。
package main
import "fmt"
type Vertex struct {
X int
Y int
}
func main() {
v := Vertex{1, 2}
v.X = 4
fmt.Println(v.X)
p := &v
p.X = 1e9
fmt.Println(v)
}
输出：
4
{1000000000 2}
2、结构体文法
结构体文法通过直接列出字段的值来新分配一个结构体。
使用 Name: 语法可以仅列出部分字段。（字段名的顺序无关。）
特殊的前缀 & 返回一个指向结构体的指针。
package main
import "fmt"
type Vertex struct {
X, Y int
}
var (
v1 = Vertex{1, 2} // 创建一个 Vertex 类型的结构体
v2 = Vertex{X: 1} // Y:0 被隐式地赋予
v3 = Vertex{} // X:0 Y:0
p = &Vertex{1, 2} // 创建一个 *Vertex 类型的结构体（指针）
)
func main() {
fmt.Println(v1, p, v2, v3)
}
数组
类型 [n]T 表示拥有 n 个 T 类型的值的数组。
表达式：
var a [10]int
会将变量 a 声明为拥有 10 个整数的数组。
数组的长度是其类型的一部分，因此数组不能改变大小
package main
import "fmt"
func main() {
var a [2]string
a[0] = "Hello"
a[1] = "World"
fmt.Println(a[0], a[1])
fmt.Println(a)
primes := [6]int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
fmt.Println(primes)
}
slice切片
1、每个数组的大小都是固定的。而切片则为数组元素提供动态大小的、灵活的视角。在实践中，切片比数组更常用。
类型 []T 表示一个元素类型为 T 的切片。
切片通过两个下标来界定，即一个上界和一个下界，二者以冒号分隔：
a[low : high]
它会选择一个半开区间，包括第一个元素，但排除最后一个元素。
以下表达式创建了一个切片，它包含 a 中下标从 1 到 3 的元素：
a[1:4]
2、切片就像数组的引用
切片并不存储任何数据，它只是描述了底层数组中的一段。
更改切片的元素会修改其底层数组中对应的元素。
与它共享底层数组的切片都会观测到这些修改。
3、切片文法类似于没有长度的数组文法。
这是一个数组文法：
[3]bool{true, true, false}
下面这样则会创建一个和上面相同的数组，然后构建一个引用了它的切片：
[]bool{true, true, false}
package main
import "fmt"
func main() {
q := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
fmt.Println(q)
r := []bool{true, false, true, true, false, true}
fmt.Println(r)
s := []struct {
i int
b bool
}{
{2, true},
{3, false},
{5, true},
{7, true},
{11, false},
{13, true},
}
fmt.Println(s)
}
4、切片的默认行为
在进行切片时，你可以利用它的默认行为来忽略上下界。
切片下界的默认值为 0，上界则是该切片的长度。
对于数组
var a [10]int
来说，以下切片是等价的：
a[0:10]
a[:10]
a[0:]
a[:]
5、切片的长度与容量
切片的长度就是它所包含的元素个数。
切片的容量是从它的第一个元素开始数，到其底层数组元素末尾的个数。
切片 s 的长度和容量可通过表达式 len(s) 和 cap(s) 来获取。
package main
import "fmt"
func main() {
s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
printSlice(s)
// 截取切片使其长度为 0
s = s[:0]
printSlice(s)
// 拓展其长度
s = s[:4]
printSlice(s)
// 舍弃前两个值
s = s[2:]
printSlice(s)
}
func printSlice(s []int) {
fmt.Printf("len=%d cap=%d %v\n", len(s), cap(s), s)
}
输出：
len=6 cap=6 [2 3 5 7 11 13]
len=0 cap=6 []
len=4 cap=6 [2 3 5 7]
len=2 cap=4 [5 7]
6、切片零值
切片的零值是 nil。
nil 切片的长度和容量为 0 且没有底层数组。
7、make创建切片
package main
import "fmt"
func main() {
a := make([]int, 5)
printSlice("a", a)
b := make([]int, 0, 5)
printSlice("b", b)
c := b[:2]
printSlice("c", c)
d := c[2:5]
printSlice("d", d)
}
func printSlice(s string, x []int) {
fmt.Printf("%s len=%d cap=%d %v\n",
s, len(x), cap(x), x)
}
输出：
a len=5 cap=5 [0 0 0 0 0]
b len=0 cap=5 []
c len=2 cap=5 [0 0]
d len=3 cap=3 [0 0 0]
8、切片的切片
切片可包含任何类型，甚至包括其它的切片（c语言中的二维数组）。
package main
import (
"fmt"
"strings"
)
func main() {
// 创建一个井字板（经典游戏）
board := [][]string{
[]string{"_", "_", "_"},
[]string{"_", "_", "_"},
[]string{"_", "_", "_"},
}
// 两个玩家轮流打上 X 和 O
board[0][0] = "X"
board[2][2] = "O"
board[1][2] = "X"
board[1][0] = "O"
board[0][2] = "X"
for i := 0; i < len(board); i++ {
fmt.Printf("%s\n", strings.Join(board[i], " "))
}
}
9、向切片追加元素
Go 提供了内建的 append 函数。
func append(s []T, vs …T) []T
append 的第一个参数 s 是一个元素类型为 T 的切片，其余类型为 T 的值将会追加到该切片的末尾。
append 的结果是一个包含原切片所有元素加上新添加元素的切片。
当 s 的底层数组太小，不足以容纳所有给定的值时，它就会分配一个更大的数组。返回的切片会指向这个新分配的数组。
package main
import "fmt"
func main() {
var s []int
printSlice(s)
// 添加一个空切片
s = append(s, 0)
printSlice(s)
// 这个切片会按需增长
s = append(s, 1)
printSlice(s)
// 可以一次性添加多个元素
s = append(s, 2, 3, 4)
printSlice(s)
}
func printSlice(s []int) {
fmt.Printf("len=%d cap=%d %v\n", len(s), cap(s), s)
}
输出：
len=0 cap=0 []
len=1 cap=1 [0]
len=2 cap=2 [0 1]
len=5 cap=6 [0 1 2 3 4]
扩容机制：
1）2（老容量）+ 3（新添加的元素）= 5，超出 4 （老容量的两倍），即预估容量为 5
2）int（64位机器） 占用 8 byte，总内存 5 * 8 = 40 byte，runtime 实际分配 48 byte，48 / 8 = 6
10、range遍历切片
for 循环的 range 形式可遍历切片或映射。
当使用 for 循环遍历切片时，每次迭代都会返回两个值。第一个值为当前元素的下标，第二个值为该下标所对应元素的一份副本。
package main
import "fmt"
var pow = []int{1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128}
func main() {
for i, v := range pow {
fmt.Printf("2**%d = %d\n", i, v)
}
}
可以将下标或值赋予 _ 来忽略它。
for i, _ := range pow
for _, value := range pow
若你只需要索引，忽略第二个变量即可。
for i := range pow
11、练习
实现 Pic。它应当返回一个长度为 dy 的切片，其中每个元素是一个长度为 dx，元素类型为 uint8 的切片。当你运行此程序时，它会将每个整数解释为灰度值（好吧，其实是蓝度值）并显示它所对应的图像。
图像的选择由你来定。几个有趣的函数包括 (x+y)/2, xy, x^y, xlog(y) 和 x%(y+1)。
（提示：需要使用循环来分配 [][]uint8 中的每个 []uint8；请使用 uint8(intValue) 在类型之间转换；你可能会用到 math 包中的函数。）
package main
import "golang.org/x/tour/pic"
func Pic(dx, dy int) [][]uint8 {
a := make([][]uint8, dy)
for x := range a {
b := make([]uint8, dx)
for y := range b {
b[y] = uint8((x+y)/2)
}
a[x] = b
}
return a
}
func main() {
pic.Show(Pic)
}
输出：
map映射
1、映射的零值为 nil 。nil 映射既没有键，也不能添加键。
make 函数会返回给定类型的映射，并将其初始化备用。
2、映射的文法与结构体相似，不过必须有键名。
package main
import "fmt"
type Vertex struct {
Lat, Long float64
}
var m = map[string]Vertex{
"Bell Labs": Vertex{
40.68433, -74.39967,
},
"Google": Vertex{
37.42202, -122.08408,
},
}
func main() {
fmt.Println(m)
}
3、若顶级类型只是一个类型名，你可以在文法的元素中省略它。
var m = map[string]Vertex{
"Bell Labs": {40.68433, -74.39967},
"Google": {37.42202, -122.08408},
}
4、修改map映射
在映射 m 中插入或修改元素：
m[key] = elem
获取元素：
elem = m[key]
删除元素：
delete(m, key)
通过双赋值检测某个键是否存在：
elem, ok = m[key]
若 key 在 m 中，ok 为 true ；否则，ok 为 false。
若 key 不在映射中，那么 elem 是该映射元素类型的零值。
同样的，当从映射中读取某个不存在的键时，结果是映射的元素类型的零值。
注 ：若 elem 或 ok 还未声明，你可以使用短变量声明：
elem, ok := m[key]
package main
import "fmt"
func main() {
m := make(map[string]int)
m["Answer"] = 42
fmt.Println("The value:", m["Answer"])
m["Answer"] = 48
fmt.Println("The value:", m["Answer"])
delete(m, "Answer1")
fmt.Println("The value:", m["Answer"])
v, ok := m["Answer"]
fmt.Println("The value:", v, "Present?", ok)
}
5、练习
实现 WordCount。它应当返回一个映射，其中包含字符串 s 中每个“单词”的个数。函数 wc.Test 会对此函数执行一系列测试用例，并输出成功还是失败。
package main
import (
"golang.org/x/tour/wc"
"strings"
)
func WordCount(s string) map[string]int {
words := strings.Fields(s)
wordCountMap := make(map[string]int)
for _, word := range words {
elem, ok := wordCountMap[word]
if ok==false{
wordCountMap[word]=1
}else {
wordCountMap[word]=elem+1
}
}
return wordCountMap
}
func main() {
wc.Test(WordCount)
}
输出：
PASS
f("I am learning Go!") =
map[string]int{"Go!":1, "I":1, "am":1, "learning":1}
PASS
f("The quick brown fox jumped over the lazy dog.") =
map[string]int{"The":1, "brown":1, "dog.":1, "fox":1, "jumped":1, "lazy":1, "over":1, "quick":1, "the":1}
PASS
f("I ate a donut. Then I ate another donut.") =
map[string]int{"I":2, "Then":1, "a":1, "another":1, "ate":2, "donut.":2}
PASS
f("A man a plan a canal panama.") =
map[string]int{"A":1, "a":2, "canal":1, "man":1, "panama.":1, "plan":1}
函数值和闭包
1、函数值
函数也是值。它们可以像其它值一样传递。
函数值可以用作函数的参数或返回值。
package main
import (
"fmt"
"math"
)
func compute(fn func(float64, float64) float64) float64 {
return fn(3, 4)
}
func main() {
hypot := func(x, y float64) float64 {
return math.Sqrt(x*x + y*y)
}
fmt.Println(hypot(5, 12))
fmt.Println(compute(hypot))
fmt.Println(compute(math.Pow))
}
输出：
13
5
81
2、函数的闭包
Go 函数可以是一个闭包。闭包是一个函数值，它引用了其函数体之外的变量。该函数可以访问并赋予其引用的变量的值，换句话说，该函数被这些变量“绑定”在一起。
例如，函数 adder 返回一个闭包。每个闭包都被绑定在其各自的 sum 变量上。
package main
import "fmt"
func adder() func(int) int {
sum := 0
return func(x int) int {
sum += x
return sum
}
}
func main() {
pos, neg := adder(), adder()
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println(
pos(i),
neg(-2*i),
)
}
}
输出：
0 0
1 -2
3 -6
6 -12
10 -20
15 -30
21 -42
28 -56
36 -72
45 -90
3、练习：斐波纳契闭包
实现一个 fibonacci 函数，它返回一个函数（闭包），该闭包返回一个斐波纳契数列 (0, 1, 1, 2, 3, 5, ...)。
package main
import "fmt"
// 返回一个“返回int的函数”
func fibonacci() func() int {
back1, back2 := 0, 1
return func() int {
temp := back1
back1, back2 = back2, back1+back2
return temp
}
}
func main() {
f := fibonacci()
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println(f())
}
}
输出：
0
1
1
2
3
5
8
13
21
34
后续内容会陆续加入