Go语言基础语法

一、创建工程

说明：
（1）go.mod文件是go项目依赖管理文件，相当于前端的package.json，也就是Java项目中的Maven的pom.xml。

二、打印数据到控制台

（1）引入fmt
（2）使用fmt.Sprintf，参数为打印的变量（非必须）
（3）用Println()打印
例如：

package mainimport(
"fmt"
)func main(){
//%d表示整型数字，%s表示字符串
var stockcode=123
var enddate="2020-12-31"
var url="Code=%d&endDate=%s"
var target_url=fmt.Sprintf(url,stockcode,enddate)
fmt.Println(target_url)//输出结果为"Code=123&endDate=2020-12-31"
}

Go字符串格式化符号：
%v ：按值的本来值输出
%+v：在%v的基础上，对结构体字段名和值进行展开
%#v：输出Go语言语法格式的值
%T：输出Go语言语法格式的类型和值
%%：输出%本体
%b：类型以二进制方式显示
%o：类型以八进制的方式显示
%d：类型以十进制的方式显示
%x：类型以十六进制的方式显示
%X：整数以十六进制、字母大写方式显示
%U：Unicode字符
%f：浮点数
%p：指针，十六进制方式显示

三、Go语言的变量

3.1 变量类型

3.1.1 基本类型

整型：int8、int16、int32、int64、uint8、uint16、uint32、uint64
浮点型：float32、float64
复数型：complex64、complex128
其他常用数字类型：byte(uint8)、int[32|64]、
字节类型：rune(int32)，类似与其他语言里的char，可以表示任何Unicode字符，包括ASCII字符、中文字符、特殊符号等
字符串型：string（默认值为""），注意，Go的字符串有双引号和反引号两种，即"abc"和 abc .
布尔型：bool，值为true或false（默认值为false）

3.1.2 派生类型

3.1.2.1 指针

var a=10;var b *int = & a;

注意：Go中的指针只可以通过"&“取指针的地址，通过”*"取指针指向的数据，不支持对指针进行自增或自减运算，不支持对指针进行下标运算。

3.1.2.2数组和切片

Go中切片和数组是两个不同的数据结构，区别如下，
数组长度固定，内存连续且是值类型（即数组作为参数传给函数时，会复制整个数组）。
切片长度可变，内存连续，且是引用类型（切片实际上是一个数据结构，它包含了指向底层数组的指针、切片的长度（len）和容量（cap）。所以切片本身是一个引用类型），切片提供了更灵活的操作，如append，copy。

var arr [2]int = [2]int{2, 3, 4}//定义数组
var arr []int = []int{2, 3, 4}//定义切片

例如：

package mainimport "fmt"func main() {// 数组var arr [5]intarr[0] = 1arr[1] = 2fmt.Println("Array:", arr)// 切片s := []int{1, 2, 3}fmt.Println("Slice:", s)// 切片的append操作s = append(s, 4, 5)fmt.Println("Appended Slice:", s)// 数组传递给函数（值传递）modifyArray(arr)fmt.Println("Modified Array:", arr) // 输出：Modified Array: [1 2 0 0 0]// 切片传递给函数（引用传递）modifySlice1(s)fmt.Println("Modified1 Slice:", s) // 输出：Modified Slice: [1 2 3 4 5 ]，值未变modifySlice2(s)fmt.Println("Modified2 Slice:", s)
}func modifyArray(arr [5]int) {arr[2] = 3
}func modifySlice1(s []int) {s = append(s, 6)
}
func modifySlice2(s []int) {s[0] = 2}

说明：可以看出通过 append 操作向切片添加元素时，如果切片容量足够，append 会在原切片的基础上添加元素并更新长度。但是，如果切片容量不足，append 会创建一个新的底层数组，将原切片的内容复制到新数组中，并添加新元素，然后返回指向这个新数组的切片。
为了解决这个问题，可以使用指针作为参数或者返回新切片的值：

package mainimport "fmt"func main() {// 切片s := []int{1, 2, 3}fmt.Println("Slice:", s)// 切片传递给函数（引用传递）modifySlice1(&s)fmt.Println("Modified1 Slice:", s) // 输出：Modified Slice: [1 2 3 4 5 ]，值未变s1 := modifySlice2(s)fmt.Println("Modified2 Slice:", s)fmt.Println("Modified2 Slice:", s1)
}func modifySlice1(s *[]int) {*s = append(*s, 6)
}
func modifySlice2(s []int) []int {s = append(s, 7)return s
}

执行结果：

另外，若切片是基于数组创建，则在数组长度范围内修改切片，数组的值也发生变化，超过数组长度后则增加的那部分内容不会影响原数组：

package mainimport "fmt"func main() {// 定义一个数组arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}fmt.Println("数组:", arr)// 定义一个切片并引用数组的一部分slice := arr[1:4]fmt.Println("切片:", slice)// 修改切片中的值，同时会影响到数组slice[0] = 99fmt.Println("修改切片后，数组:", arr)slice = append(slice, 9)slice = append(slice, 10)fmt.Println("增长切片后，切片:", slice)fmt.Println("增长切片后，数组:", arr)
}

执行结果如下：

3.1.2.3 映射（字典）

例如：

var a map[String]int//声明了一个变量a，类型为map，键类型为字符串，值类型为整型

3.1.2.4 结构体

type User struct {Id intUsername stringAge byte}var user Useruser.Id = 20

注意：Go结构体传参是传值，不是传引用。

3.1.2.5 接口

在Go语言中，接口（interface）是一种非常重要的类型，它定义了一组方法签名，但不实现这些方法。接口由类型来具体实现，而一个类型只要实现了接口中的所有方法，它就隐式地实现了该接口，无需显式声明。

接口的定义
接口通过type关键字和interface类型来定义。接口内部可以包含零个或多个方法签名。

type Animal interface {Speak() string
}

在这个例子中，Animal接口定义了一个方法Speak，它返回一个字符串。

实现接口
在Go中，一个类型只要实现了接口中的所有方法，它就隐式地实现了该接口。不需要显式声明。

type Dog struct{}func (d Dog) Speak() string {return "Woof!"
}type Cat struct{}func (c Cat) Speak() string {return "Meow!"
}

在这个例子中，Dog和Cat类型都实现了Animal接口，因为它们都提供了Speak方法。

使用接口
接口可以作为函数参数、返回值和变量类型。

func MakeAnimalSpeak(a Animal) {fmt.Println(a.Speak())
}func main() {dog := Dog{}cat := Cat{}MakeAnimalSpeak(dog) // 输出: Woof!MakeAnimalSpeak(cat) // 输出: Meow!
}

空接口
空接口interface{}是一个特殊的接口，它不包含任何方法。因此，所有类型都隐式地实现了空接口。空接口通常用于表示任意类型。

func PrintAnything(v interface{}) {fmt.Println(v)
}func main() {PrintAnything(42)PrintAnything("Hello, World!")PrintAnything(true)
}

类型断言
有时我们需要将接口类型的变量转换回其具体的类型，这时可以使用类型断言。

func main() {var i interface{} = "Hello"s, ok := i.(string)if ok {fmt.Println(s)} else {fmt.Println("Type assertion failed")}
}

在这个例子中，i.(string)是一个类型断言，它将i断言为string类型。如果断言成功，ok为true，并且s将包含i的值；如果断言失败，ok为false。

类型选择
类型选择（type switch）是另一种处理接口类型变量的方法，它可以根据变量的动态类型执行不同的分支。

func WhatTypeIsIt(i interface{}) {switch v := i.(type) {case int:fmt.Println("It's an int:", v)case string:fmt.Println("It's a string:", v)case bool:fmt.Println("It's a bool:", v)default:fmt.Println("Unknown type")}
}func main() {WhatTypeIsIt(42)WhatTypeIsIt("Hello")WhatTypeIsIt(true)
}

在这个例子中，switch v := i.(type)会根据i的实际类型执行不同的分支。

总结
Go语言的接口提供了一种灵活且强大的方式来定义和使用多态性。通过接口，我们可以编写更加通用和可维护的代码。

3.2 变量声明

3.2.1 完整声明

Go语言变量名由字母、数字、下划线组成，其中首个字符不能为数字。
声明变量的一般形式是使用var关键字。
语法：
var <变量名> <类型>;
可以一次声明多个变量：
var <变量名1>,<变量名2> <类型>;
例如：

var a string = "ABC"
var b,c int = 1, 2

注意：如果没有初始化，则变量默认值为零。

3.2.2 根据值自动判定变量类型

var d = true

上述例子的var有些多余，可以用赋值操作符：来简写，称之为“初始化声明”：

b := true

注意：初始化声明只能被用在函数体内，而不可以用于全局变量的声明和赋值。

3.3 Go语言常量

使用关键字const替代var，常量的数据类型只能是基本类型，可以省略数据类型。

const b string="abc"
const b = "abc"

3.4 关键字go

go关键字用来启动一个新的goroutine。

package mainimport ("fmt""time"
)func hello() {fmt.Println("Hello world goroutine")
}func main() {go hello() // 启动新的 Goroutinefmt.Println("Hello main goroutine")time.Sleep(1 * time.Second) // 等待新的 Goroutine 执行完成
}

执行结果如下：

3.5 Go的通道chan

在 Go 语言中，chan 关键字用于创建通道（channel），通道是一种用于在 goroutine 之间进行通信的类型化管道。通过通道，你可以在不同的 goroutine 之间安全地传递数据。
（1）使用make函数来创建通道
通道的类型由其传递的数据类型决定。
（2）发送和接受数据
发送数据：通道 <- 值
接收数据：值 := <-通道
例如：

ch := make(chan int)  // 在一个 goroutine 中发送数据  
go func() {  ch <- 42  
}()  // 在主 goroutine 中接收数据  
value := <-ch  
fmt.Println(value) // 输出: 42

（3）带缓冲的通道
默认情况下，通道是无缓冲的，这意味着发送操作会阻塞，直到另一方准备好接收数据。你可以通过提供一个缓冲区大小来创建一个带缓冲的通道。
例如：

ch := make(chan int, 2) // 创建一个带缓冲区的通道，可以存储 2 个整数

带缓冲的通道在缓冲区未满时不会阻塞发送操作，在缓冲区为空时不会阻塞接收操作。
（4）关闭通道
你可以使用 close 函数来关闭一个通道。关闭通道后，无法再向通道发送数据，但可以继续从通道接收数据，直到通道为空。
例如：

ch := make(chan int)  go func() {  ch <- 42  close(ch)  
}()  value, ok := <-ch  
if ok {  fmt.Println(value) // 输出: 42  
} else {  fmt.Println("通道已关闭")  
}

3.6 range关键字

在 Go 语言中，range 关键字具有多重用途，主要用于遍历数组、切片（slice）、映射（map）、字符串以及通道（channel）。下面分别介绍这些用法：

遍历数组和切片
对于数组和切片，range 会返回两个值：索引和对应位置的元素值。

numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}  
for index, value := range numbers {  fmt.Println(index, value)  
}

在上面的例子中，index 是元素的索引，而 value 是对应索引的元素值。

遍历映射
对于映射，range 会返回两个值：键和对应的值。

scores := map[string]int{"Alice": 90, "Bob": 85}  
for key, value := range scores {  fmt.Println(key, value)  
}

在这个例子中，key 是映射的键，而 value 是与键关联的值。

遍历字符串
对于字符串，range 会返回两个值：字符的索引（字节位置）和对应的 Unicode 码点（rune）。

str := "Hello, 世界"  
for index, runeValue := range str {  fmt.Printf("%#U starts at byte position %d\n", runeValue, index)  
}

注意，对于非 ASCII 字符（如中文），一个字符可能会占用多个字节。因此，这里的索引是指字节在字符串中的位置，而不是字符在字符串中的位置（对于多字节字符，后者可能更有用，但 Go 的 range 在字符串上不提供这种索引）。

遍历通道
对于通道，range 会持续地从通道中接收数据，直到通道被关闭。

ch := make(chan int)  
go func() {  for i := 0; i < 5; i++ {  ch <- i  }  close(ch)  
}()  for value := range ch {  fmt.Println(value)  
}

在这个例子中，range 会阻塞，直到从通道 ch 中接收到数据。当通道被关闭且没有更多数据可读时，range 循环会结束。

注意事项
当使用 range 遍历映射时，遍历的顺序是随机的，每次运行程序时可能会得到不同的顺序。
在遍历数组、切片或字符串时，如果你只需要索引或值中的一个，可以使用下划线 _ 来忽略另一个。
在遍历通道时，确保通道最终会被关闭，否则 range 循环将永远阻塞。

• range 在内部使用了值拷贝，因此遍历过程中修改元素的值（对于数组和切片）不会影响原始数组或切片。然而，如果你传递的是一个指向元素的指针（例如，切片中的元素是指针类型），则可以通过指针修改原始数据。

3.7 Go语言select语句

select 语句允许你在多个通道操作上进行等待。select 会阻塞，直到其中一个 case 可以运行。如果有多个 case 都准备好了，select 会随机选择一个执行。如果所有的通道都没有准备好，就会执行default块中的代码。

ch1 := make(chan string)  
ch2 := make(chan string)  go func() {  ch1 <- "来自 ch1 的消息"  
}()  go func() {  ch2 <- "来自 ch2 的消息"  
}()  for i := 0; i < 2; i++ {  select {  case msg1 := <-ch1:  fmt.Println("收到:", msg1)  case msg2 := <-ch2:  fmt.Println("收到:", msg2)  default://代码}  
}

执行结果;

四、Go语言的特点

（1）并发支持
内置轻量级的并发机制，称为goroutine,可以通过goroutine和通道，方便地编写并发程序。
（2）高性能
通过优化编译器和运行时环境，以及并发机制地支持，提供了出色地性能。
（3）内存安全
具有内置地垃圾回收机制，避免了常见的内存错误。
（4）跨平台
编译器可以将Go代码编译为机器码，支持多种操作系统和体系结构。
（5）丰富的标准库
涵盖了网络编程、文件操作、加密解密并发编程等各个方面。

五、内存回收机制

Go对局部变量的生命周期不做假设，而是根据是否被引用了来决定对象被创建在堆上还是栈上，这一过程称之为内存escape。Go预言的内存回收机制规定，只要有一个指针指向引用一个变量，那么这个变量就不会被释放，因此在Go语言中返回函数参数或临时变量是安全的。例如：

type TimesMatcher struct{base int
}
func NewTimesMatcher(base int) *TimesMatcher{return &TimesMatcher{base:base}
}
func main(){p := NewTimesMatcher(3)
}

上面代码中的指针p为野指针，因为返回的栈内存在函数结束时会被释放。

六、函数

Go的函数可以接收输入参数，并返回一个或多个值，报错错误值。

6.1 语法

func functionName(parameters) (results) {// 函数体
}

说明：
result是函数返回类型列表，可以为空，如果有多个返回值，它们之间用逗号分割，并用括号括起来。
例如：

func Add(a int, b int) int {//接收两个整数并返回它们的和return a + b
}

调用函数只需写出函数名和必要的参数值即可：

result := Add(3, 4)
fmt.Println(result) // 输出: 7

6.2 返回值（错误值）

Go语言的函数可以返回多个值，这对处理错误特别有用，因为你可以同时返回结果和错误状态：

func ReadFile(filename string) (string, error) {// 假设这里有一个读取文件的操作// 如果读取成功，返回文件内容和nil// 如果读取失败，返回空字符串和相应的错误return "", errors.New("file not found") // 示例错误
}

调用这个函数时，需要准备接收两个返回值：

content, err := ReadFile("example.txt")
if err != nil {fmt.Println("Error:", err)return
}
fmt.Println("File content:", content)

6.3 延迟调用defer

defer语句用于延迟执行一个函数，直到包含它的函数执行完毕。它通常用于确保资源被释放，如关闭文件或解锁互斥锁。
例如，

func main() {f, err := os.Open("example.txt")if err != nil {log.Fatal(err)}defer f.Close() // 确保文件在函数结束时被关闭// 处理文件...
}

七、panic

在Go语言中，panic表示运行时发生了严重错误，导致程序无法继续正常执行。它是Go语言的一种异常处理机制，用于在程序遇到无法恢复的错误时，立即停止当前goroutine的执行，并开始进行栈展开（unwinding the stack），即逐级回溯调用栈，直到找到能够处理该panic的地方或程序完全终止。
panic可以由代码中的panic语句显式触发，也可以由运行时错误隐式触发。常见的会引发panic的运行时错误包括：
除数为零：进行除法运算时，如果除数为零，会引发panic。
索引越界：访问数组或切片的索引超出其长度时，会引发panic。
空指针解引用：对一个未初始化（即为nil）的指针进行解引用操作，会引发panic。
发送或接收已关闭的通道数据：向已关闭的通道发送数据或从已关闭且没有数据的通道接收数据，都可能引发panic。
类型断言失败：当进行类型断言时，如果实际类型与断言的类型不匹配，会引发panic。
当panic发生时，如果没有通过recover()函数进行捕获和处理，程序会打印出panic的详细情况，包括错误信息和调用栈信息，然后终止运行。因此，在编写Go程序时，需要特别注意可能导致panic的情况，并考虑使用recover()函数进行异常处理，以提高程序的健壮性和稳定性。