go基础2 - 常量指针&数组-切片-map-nil
常量指针
常量
- 关键词const定义，只能是数字型（整数，浮点，复数）、字符串型、布尔型
//单个定义
const name int = 1
//批量定义
const (
name1 int = 1
name2 string = "1"
)
- 用于存储不会改变的数据，常量编译时被创建。常量表达式必须为能被编译器求值的常量表达式
- Iota常量生成器
- 在第一个声明常量所在的行，iota将会被置会0，然后在每一个有常量声明的行加1
比如，定义星期日到星期六，从0-6
const ( Sunday = iota //0 Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday //6 ) - 在第一个声明常量所在的行，iota将会被置会0，然后在每一个有常量声明的行加1
指针
在内存中开辟了一片空间，空间存放着一个值（10），这片空间在整个内存当中，有一个唯一的地址，用来进行标识，指向这个地址的变量就称为指针
两个核心概念
- 类型指针：允许对指针类型数据进行修改，传递数据可直接使用指针，而无需拷贝数据，类型指针不能进行偏移和运算
- 切片，由指向起始元素的原始指针、元素数量和容量组成。
变量、指针和地址三者的关系是，每个变量都拥有地址，指针的值就是地址
类型别名和类型定义
- 类型别名：本质上 还 是同一个类型，类型只会在代码中存在，编译完成时，不会有 别名 类型。
- 类型定义：新的类型
关键字和标识符
关键字
关键字即是被Go语言赋予了特殊含义的单词，也可以称为保留字。
Go语言中的关键字一共有 25 个：
| break | default | func | interface | select |
|---|---|---|---|---|
| case | defer | go | map | struct |
| chan | else | goto | package | switch |
| const | fallthrough | if | range | type |
| continue | for | import | return | var |
关键字不能够作标识符使用。
标识符
标识符的命名需要遵守以下规则：
- 由 26 个英文字母、0~9、_组成；
- 不能以数字开头，例如 var 1num int 是错误的；
- Go语言中严格区分大小写；
- 标识符不能包含空格；
- 不能以系统保留关键字作为标识符，比如 break，if 等等。
命名标识符时还需要注意以下几点：
- 标识符的命名要尽量采取简短且有意义；
- 不能和标准库中的包名重复；
- 为变量、函数、常量命名时采用驼峰命名法，例如 stuName、getVal；
预定义标识符
预定义标识符一共有 36 个，主要包含Go语言中的基础数据类型和内置函数，这些预定义标识符也不可以当做标识符来使用。
| append | bool | byte | cap | close | complex | complex64 | complex128 | uint16 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| copy | false | float32 | float64 | imag | int | int8 | int16 | uint32 |
| int32 | int64 | iota | len | make | new | nil | panic | uint64 |
| println | real | recover | string | true | uint | uint8 | uintptr |
数组切片
数组
数组是一个由固定长度的特定类型元素组成的序列，一个数组可以由零个或多个元素组成。
因为数组的长度是固定的，所以在Go语言中很少直接使用数组。
数组的声明
var 数组变量名 [元素数量]Type
- 数组变量名：数组声明及使用时的变量名。
- 元素数量：数组的元素数量，可以是一个表达式，但最终通过编译期计算的结果必须是整型数值元素数量不能含有到运行时才能确认大小的数值。
- Type：可以是任意基本类型，包括数组本身，类型为数组本身时，可以实现多维数组。
特点
- 固定长度
- 特定类型元素组成的序列，索引下标取值
- 值类型
例子
//默认数组中的值是类型的默认值(零值)
var arr [3]int
//通过索引下标取值，索引从0开始
fmt.Println(arr[0])
fmt.Println(arr[1])
fmt.Println(arr[2])
//for range获取
for index,value := range arr{
fmt.Printf("索引:%d,值：%d \n",index,value)
}
//初始化的时候赋值
var arr [3]int = [3]int{1,2,3}
//如果第三个不赋值，就是默认值0
var arr [3]int = [3]int{1,2}
//可以使用简短声明
arr := [3]int{1,2,3}
//如果不写数据数量，而使用...，表示数组的长度是根据初始化值的个数来计算
arr := [...]int{1,2,3}
//通过索引下标赋值
var arr [3]int
arr[0] = 5
arr[1] = 6
arr[2] = 7
//如果想要只初始化第三个值怎么写？
//2 给索引为2的赋值 ，所以结果是 0,0,3
arr := [3]int{2:3}
for index,value := range arr{
fmt.Printf("索引:%d,值：%d \n",index,value)
}
数组比较
如果两个数组类型相同（包括数组的长度，数组中元素的类型）的情况下，我们可以直接通过较运算符（==和!=）来判断两个数组是否相等，只有当两个数组的所有元素都是相等的时候数组才是相等的，不能比较两个类型不同的数组，否则程序将无法完成编译。
a := [2]int{1, 2}
b := [...]int{1, 2}
c := [2]int{1, 3}
fmt.Println(a == b, a == c, b == c) // "true false false"
d := [3]int{1, 2}
fmt.Println(a == d) // 编译错误：无法比较 [2]int == [3]int
多维数组
声明
//array_name 为数组的名字，array_type 为数组的类型，size1、size2 等等为数组每一维度的长度。
var array_name [size1][size2]...[sizen] array_type
例子
// 声明一个二维整型数组，两个维度的长度分别是 4 和 2
var array [4][2]int
// 使用数组字面量来声明并初始化一个二维整型数组
array = [4][2]int{{10, 11}, {20, 21}, {30, 31}, {40, 41}}
// 声明并初始化数组中索引为 1 和 3 的元素
array = [4][2]int{1: {20, 21}, 3: {40, 41}}
// 声明并初始化数组中指定的元素
array = [4][2]int{1: {0: 20}, 3: {1: 41}}
//通过索引下标取值
fmt.Println(array[1][0])
切片
切片（Slice）与数组一样，也是可以容纳若干类型相同的元素的容器。
与数组不同的是，无法通过切片类型来确定其值的长度。
每个切片值都会将数组作为其底层数据结构。
我们也把这样的数组称为切片的底层数组。
切片（slice）是对数组的一个连续片段的引用，所以切片是一个引用类型。
这个片段可以是整个数组，也可以是由起始和终止索引标识的一些项的子集，需要注意的是，终止索引标识的项不包括在切片内(左闭右开的区间)。
Go语言中切片的内部结构包含地址、大小和容量，切片一般用于快速地操作一块数据集合。
特点
- 长度不固定，可以扩容
- 特定类型元素组成的序列，索引下标取值
- 引用类型
子切片
从连续内存区域生成切片是常见的操作，格式如下：
slice [开始位置 : 结束位置]
语法说明如下：
- slice：表示目标切片对象；
- 开始位置：对应目标切片对象的索引；
- 结束位置：对应目标切片的结束索引。
从数组生成切片，代码如下：
var a = [3]int{1, 2, 3}
//a[1:2] 生成了一个新的切片
fmt.Println(a, a[1:2])
从数组或切片生成新的切片拥有如下特性：
取出的元素数量为：结束位置 - 开始位置；
取出元素不包含结束位置对应的索引，切片最后一个元素使用 slice[len(slice)] 获取；
当缺省开始位置时，表示从连续区域开头到结束位置(a[:2])；
当缺省结束位置时，表示从开始位置到整个连续区域末尾(a[0:])；
两者同时缺省时，与切片本身等效(a[:])；
两者同时为 0 时，等效于空切片，一般用于切片复位(a[0:0])。
直接声明新的切片
除了可以从原有的数组或者切片中生成切片外，也可以声明一个新的切片，每一种类型都可以拥有其切片类型，表示多个相同类型元素的连续集合。
切片类型声明格式如下：
//name 表示切片的变量名，Type 表示切片对应的元素类型。
var name []Type
// 声明字符串切片
var strList []string
// 声明整型切片
var numList []int
// 声明一个空切片
var numListEmpty = []int{}
// 输出3个切片
fmt.Println(strList, numList, numListEmpty)
// 输出3个切片大小
fmt.Println(len(strList), len(numList), len(numListEmpty))
// 切片判定空的结果
fmt.Println(strList == nil)
fmt.Println(numList == nil)
fmt.Println(numListEmpty == nil)
var strList []string
// 追加一个元素
strList = append(strList,"码神之路")
fmt.Println(strList)
切片是动态结构，只能与 nil 判定相等，不能互相判定相等。声明新的切片后，可以使用 append() 函数向切片中添加元素。
使用 make() 函数构造切片
如果需要动态地创建一个切片，可以使用 make() 内建函数，格式如下：
make( []Type, size, cap )
Type 是指切片的元素类型，size 指的是为这个类型分配多少个元素，cap 为预分配的元素数量，这个值设定后不影响 size，只是能提前分配空间，降低多次分配空间造成的性能问题。
a := make([]int, 2)
b := make([]int, 2, 10)
fmt.Println(a, b)
//容量不会影响当前的元素个数，因此 a 和 b 取 len 都是 2
//但如果我们给a 追加一个 a的长度就会变为3
fmt.Println(len(a), len(b))
使用 make() 函数生成的切片一定发生了内存分配操作，但给定开始与结束位置（包括切片复位）的切片只是将新的切片结构指向已经分配好的内存区域，设定开始与结束位置，不会发生内存分配操作。
切片复制
Go语言的内置函数 copy() 可以将一个数组切片复制到另一个数组切片中，如果加入的两个数组切片不一样大，就会按照其中较小的那个数组切片的元素个数进行复制。
copy() 函数的使用格式如下：
copy( destSlice, srcSlice []T) int
其中 srcSlice 为数据来源切片，destSlice 为复制的目标（也就是将 srcSlice 复制到 destSlice），目标切片必须分配过空间且足够承载复制的元素个数，并且来源和目标的类型必须一致，copy() 函数的返回值表示实际发生复制的元素个数。
下面的代码展示了使用 copy() 函数将一个切片复制到另一个切片的过程：
slice1 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
slice2 := []int{5, 4, 3}
copy(slice2, slice1) // 只会复制slice1的前3个元素到slice2中
copy(slice1, slice2) // 只会复制slice2的3个元素到slice1的前3个位置
切片的引用和复制操作对切片元素的影响:
package main
import "fmt"
func main() {
// 设置元素数量为1000
const elementCount = 1000
// 预分配足够多的元素切片
srcData := make([]int, elementCount)
// 将切片赋值
for i := 0; i < elementCount; i++ {
srcData[i] = i
}
// 引用切片数据 切片不会因为等号操作进行元素的复制
refData := srcData
// 预分配足够多的元素切片
copyData := make([]int, elementCount)
// 将数据复制到新的切片空间中
copy(copyData, srcData)
// 修改原始数据的第一个元素
srcData[0] = 999
// 打印引用切片的第一个元素 引用数据的第一个元素将会发生变化
fmt.Println(refData[0])
// 打印复制切片的第一个和最后一个元素 由于数据是复制的，因此不会发生变化。
fmt.Println(copyData[0], copyData[elementCount-1])
// 复制原始数据从4到6(不包含)
copy(copyData, srcData[4:6])
for i := 0; i < 5; i++ {
fmt.Printf("%d ", copyData[i])
}
}
map
map 是一种无序的键值对的集合。
map 最重要的一点是通过 key 来快速检索数据，key 类似于索引，指向数据的值。
map 是一种集合，所以我们可以像迭代数组和切片那样迭代它。不过，map 是无序的，我们无法决定它的返回顺序，这是因为 map 是使用 hash 表来实现的。
特点
- 键值对集合
- map 是无序的，我们无法决定它的返回顺序，这是因为 map 是使用 hash 表来实现的。
- 引用类型
- 并发不安全
- 互斥锁和读写锁
- sync.map
- map的key类型限制
- 必须能比较
- 函数、slice、map不行
- 含有slice的结构体也不行
声明
map 是引用类型，可以使用如下方式声明：
//[keytype] 和 valuetype 之间允许有空格。
var mapname map[keytype]valuetype
其中：
- mapname 为 map 的变量名。
- keytype 为键类型。
- valuetype 是键对应的值类型。
package main
import "fmt"
func main() {
var mapLit map[string]int
var mapAssigned map[string]int
mapLit = map[string]int{"one": 1, "two": 2}
mapAssigned = mapLit
//mapAssigned 是 mapList 的引用，对 mapAssigned 的修改也会影响到 mapList 的值。
mapAssigned["two"] = 3
fmt.Printf("Map literal at \"one\" is: %d\n", mapLit["one"])
fmt.Printf("Map assigned at \"two\" is: %d\n", mapLit["two"])
fmt.Printf("Map literal at \"ten\" is: %d\n", mapLit["ten"])
}
在声明的时候不需要知道 map 的长度，因为 map 是可以动态增长的，未初始化的 map 的值是 nil，使用函数 len() 可以获取 map 中 键值对的数目。
map的另外一种创建方式:
make(map[keytype]valuetype)
切记不要使用new创建map，否则会得到一个空引用的指针
map 可以根据新增的 key-value 动态的伸缩，因此它不存在固定长度或者最大限制，但是也可以选择标明 map 的初始容量 capacity，格式如下：
//make(map[keytype]valuetype, cap)
map2 := make(map[string]int, 100)
当 map 增长到容量上限的时候，如果再增加新的 key-value，map 的大小会自动加 1，所以出于性能的考虑，对于大的 map 或者会快速扩张的 map，即使只是大概知道容量，也最好先标明。
遍历map
map 的遍历过程使用 for range 循环完成，代码如下：
scene := make(map[string]int)
scene["cat"] = 66
scene["dog"] = 4
scene["pig"] = 960
for k, v := range scene {
fmt.Println(k, v)
}
注意：map是无序的，不要期望 map 在遍历时返回某种期望顺序的结果
删除
使用 delete() 内建函数从 map 中删除一组键值对，delete() 函数的格式如下：
//map 为要删除的 map 实例，键为要删除的 map 中键值对的键。
delete(map, 键)
scene := make(map[string]int)
// 准备map数据
scene["cat"] = 66
scene["dog"] = 4
scene["pig"] = 960
delete(scene, "dog")
for k, v := range scene {
fmt.Println(k, v)
}
Go语言中并没有为 map 提供任何清空所有元素的函数、方法，清空 map 的唯一办法就是重新 make 一个新的 map，不用担心垃圾回收的效率，Go语言中的并行垃圾回收效率比写一个清空函数要高效的多。
注意map 在并发情况下，只读是线程安全的，同时读写是线程不安全的。
线程安全的map
并发情况下读写 map 时会出现问题，代码如下：
// 创建一个int到int的映射
m := make(map[int]int)
// 开启一段并发代码
go func() {
// 不停地对map进行写入
for {
m[1] = 1
}
}()
// 开启一段并发代码
go func() {
// 不停地对map进行读取
for {
_ = m[1]
}
}()
// 无限循环, 让并发程序在后台执行
for {
}
运行代码会报错，输出如下：
fatal error: concurrent map read and map write
错误信息显示，并发的 map 读和 map 写，也就是说使用了两个并发函数不断地对 map 进行读和写而发生了竞态问题，map 内部会对这种并发操作进行检查并提前发现。
需要并发读写时，一般的做法是加锁，但这样性能并不高，Go语言在 1.9 版本中提供了一种效率较高的并发安全的 sync.Map，sync.Map 和 map 不同，不是以语言原生形态提供，而是在 sync 包下的特殊结构。
sync.Map 有以下特性：
- 无须初始化，直接声明即可。
- sync.Map 不能使用 map 的方式进行取值和设置等操作，而是使用 sync.Map 的方法进行调用，Store 表示存储，Load 表示获取，Delete 表示删除。
- 使用 Range 配合一个回调函数进行遍历操作，通过回调函数返回内部遍历出来的值，Range 参数中回调函数的返回值在需要继续迭代遍历时，返回 true，终止迭代遍历时，返回 false。
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
//sync.Map 不能使用 make 创建
var scene sync.Map
// 将键值对保存到sync.Map
//sync.Map 将键和值以 interface{} 类型进行保存。
scene.Store("greece", 97)
scene.Store("london", 100)
scene.Store("egypt", 200)
// 从sync.Map中根据键取值
fmt.Println(scene.Load("london"))
// 根据键删除对应的键值对
scene.Delete("london")
// 遍历所有sync.Map中的键值对
//遍历需要提供一个匿名函数，参数为 k、v，类型为 interface{}，每次 Range() 在遍历一个元素时，都会调用这个匿名函数把结果返回。
scene.Range(func(k, v interface{}) bool {
fmt.Println("iterate:", k, v)
return true
})
}
sync.Map 为了保证并发安全有一些性能损失，因此在非并发情况下，使用 map 相比使用 sync.Map 会有更好的性能。
nil
在Go语言中，布尔类型的零值（初始值）为 false，数值类型的零值为 0，字符串类型的零值为空字符串""，而指针、切片、映射、通道、函数和接口的零值则是 nil。
nil 标识符是不能比较的
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
//invalid operation: nil == nil (operator == not defined on nil)
fmt.Println(nil==nil)
}
nil 不是关键字或保留字
//但不提倡这样做
var nil = errors.New("my god")
nil 没有默认类型
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
//error :use of untyped nil
fmt.Printf("%T", nil)
print(nil)
}
不同类型 nil 的指针是一样的
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
var arr []int
var num *int
fmt.Printf("%p\n", arr)
fmt.Printf("%p", num)
}
nil 是 map、slice、pointer、channel、func、interface 的零值
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
var m map[int]string
var ptr *int
var c chan int
var sl []int
var f func()
var i interface{}
fmt.Printf("%##v\n", m)
fmt.Printf("%##v\n", ptr)
fmt.Printf("%##v\n", c)
fmt.Printf("%##v\n", sl)
fmt.Printf("%##v\n", f)
fmt.Printf("%##v\n", i)
}
零值是Go语言中变量在声明之后但是未初始化被赋予的该类型的一个默认值。
不同类型的 nil 值占用的内存大小可能是不一样的
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
func main() {
var p *struct{}
fmt.Println( unsafe.Sizeof( p ) ) // 8
var s []int
fmt.Println( unsafe.Sizeof( s ) ) // 24
var m map[int]bool
fmt.Println( unsafe.Sizeof( m ) ) // 8
var c chan string
fmt.Println( unsafe.Sizeof( c ) ) // 8
var f func()
fmt.Println( unsafe.Sizeof( f ) ) // 8
var i interface{}
fmt.Println( unsafe.Sizeof( i ) ) // 16
}
具体的大小取决于编译器和架构
new和make
make 关键字的主要作用是创建 slice、map 和 Channel 等内置的数据结构，而 new 的主要作用是为类型申请一片内存空间，并返回指向这片内存的指针。
-
new
- 分配的空间被清零（零值）
- new 主要用于值类型数据，对于slice、map、channel使用new会返回指针，但是不会初始化对
- 返回该类型零值的指针
-
make
- 分配空间后，会进行初始化
- 主要用于slice、map、channel
- 返回类型本身
总结
常量指针
常量
- 关键词const定义，只能是数字型（整数，浮点，复数）、字符串型、布尔型
- 用于存储不会改变的数据，常量编译时被创建。常量表达式必须为能被编译器求值的常量表达式
- iota 常量生成器
- 在第一个声明常量所在的行，iota将会被置会0，然后在每一个有常量声明的行加1
指针
-
在内存中开辟了一片空间，空间存放着一个值（10），这片空间在整个内存当中，有一个唯一的地址，用来进行标识，指向这个地址的变量就称为指针
-
两个核心概念
- 类型指针，允许对指针类型数据进行修改，传递数据可直接使用指针，而无需拷贝数据，类型指针不能进行偏移和运算
- 切片，由指向起始元素的原始指针、元素数量和容量组成。
-
类型别名和类型定义
- 类型别名：本质上 还 是同一个类型，类型只会在代码中存在，编译完成时，不会有 别名 类型。
- 类型定义：新的类型
-
关键词 25个 & 预定义标识符 36 个
数组切片
数组
- 固定长度
- 特定类型元素组成的序列，索引下标取值
- 值类型
切片
- 长度不固定，可扩容
- 特定类型元素组成的序列，索引下标取值
- 引用类型
map
- 键值对集合
- map 是无序的，我们无法决定它的返回顺序，这是因为 map 是使用 hash 表来实现的。
- 引用类型
- 并发不安全
- 解决方法
- 加锁：互斥锁、读写锁
- sync.map
- 无须初始化，直接声明即可。
- sync.Map 不能使用 map 的方式进行取值和设置等操作，而是使用 sync.Map 的方法进行调用，Store 表示存储，Load 表示获取，Delete 表示删除。
- 使用 Range 配合一个回调函数进行遍历操作，通过回调函数返回内部遍历出来的值，Range 参数中回调函数的返回值在需要继续迭代遍历时，返回 true，终止迭代遍历时，返回 false。
- 解决方法
- map的key类型限制
- 必须能比较
- 函数、slice、map不行
- 含有slice的结构体也不行
nil
- nil 是 map、slice、pointer、channel、func、interface 的零值
- nil 标识符是不能比较的
- nil 不是关键字或保留字
- nil 没有默认类型
- 不同类型的 nil 值占用的内存大小可能是不一样的，具体的大小取决于编译器和架构
new和make
new
- 分配的空间被清零（零值）
- new 主要用于值类型数据，对于slice、map、channel使用new会返回指针，但是不会初始化对应的内存
- 返回该类型零值的指针
make
- 分配空间后，会进行初始化
- 主要用于slice、map、channel
- 返回类型本身
参考文章：https://www.mszlu.com/go/base/04/04.html