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  • Go语言基础之1--标识符、关键字、变量和常量、数据类型、Go的基本程序结构、Golang的特性

     一、前言

    当我们项目较为简单时,我们在src目录下新建一个该项目目录,里面存放源码文件即可,见下图:

    当我们一个项目较为复杂时,我们可以在src目录下新建一个该项目目录,在针对该项目不同模块创建不同目录,比如说logic(逻辑)、views(图片渲染)、data(数据库)等等。

    二、第一个Go程序hello world

    2.1 代码

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    //程序执行的入口函数
    func main() {
        fmt.Print("hello world")
        fmt.Printf("hello world,%d
     ", 100)
        fmt.Println("hello world")
    }

    2.2 相关解释

    ♦ go语言中所有的代码(源码)不能够单独存在,必须隶属于一个包。例:第一行package main表示hello.go属于main包的。

    ♦ 如果是为了将代码编译成一个可执行程序,那么package必须是main;如果是为了将代码编译成库,那么package则没有限制。

    ♦ fmt 是go的一个系统库,所以如果我们要使用这个系统库就需要将fmp这个包导入,才能引用这个包中的函数和方法,而println就是fmt库中的一个函数,fmt.println()可以打印输出。

    ♦ go语言中,很多东西都是强制性的,需要去慢慢习惯。对于python等解释性语言,在函数中随便写一些语句,就可以执行了,但go不行,go语言中,程序执行的入口就是main函数(当编译完后,就是一个可执行程序,可双击执行,可执行程序的入口就是执行main函数中的内容)。 

    ♦ 注意:go语言中函数的花括号“{”一定要放在函数名所在行的行末。此处为强制性要求。

    ♦ fmt库中,print表示打印内容,printf表示格式化输出(%d表示占位符,指的是整型int, 表示换行),println表示换行输出。

    2.3 编译并执行

    1、在当前终端中编译该程序实例

     

    无任何输出是好事,表示程序无问题。

    2、我们可以发现在当前目录已经出现了一个可执行程序

     

    hello.exe就是编译后生成的可执行程序文件。

    3、我们可以在当前终端目录下直接执行该可执行程序(windows环境也可以直接去所在目录双击执行即可)。

     

    2.4 其他案例

    上述hello world当我们在windows环境双击执行时,会发现打开后就退出了,这是正常的,程序执行完自然就退出了。此处我们我来写一个等待用户输入之后,在退出的小例子。

    注意:print是打印(输出),而此处我们是要输入,用到scan,因为是输入,所以要定义一个变量来接收输入的这个值。

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    //程序执行的入口函数
    func main() {
        fmt.Print("hello world")
        fmt.Printf("hello world,%d
     ", 100)
        fmt.Println("hello world")
    
        var a int
        fmt.Scan(&a)  //等待用户输入然后退出
    }

    执行后的结果:

    三、go基本命令介绍

    基本命令

    ♦  go run 快速执行go文件,就像执行脚本一样(先编译(编译好文件放在一个临时文件下)在执行。注意:需指定要编译的源码文件

    ♦   go build 编译程序,生成二进制可执行文件(将当前目录下所有源码编译

    ♦   go install 安装可执行文件到bin目录(编译并安装,针对当前目录下所有源码

    ♦   go test 执行单元测试或压力测试

    ♦   go env 显示go相关的环境变量

    ♦  go fmt 格式化源代码(当我们从网络上找了些源码格式混乱时,需要针对该源码文件打开终端执行gofmt –w .)

    一般来说我们的ide在我们保存时就已经将代码格式化了。

    补充:

    1、GOPATH下全路径编译

    当处于GOPATH路径下进行编译时,要写源代码所在全路径时,不用写src,因为go中已经固定死了(默认就是往src目录下去找)。情况如下图所示(图中GOPATH为d:project):

     

    go intsall同go build一模一样。

    四、go的程序结构

    4.1 关于注释

    单行注释://
    多行注释:/* */

    4.2 程序结构

    ♦  一个项目(目录)下所有代码文件应只属于一个包(多个会报错),也就是说一个目录下写的是一个大的功能,这些个功能只能归属于一个包。

    ♦  go源码按package进行组织,并且package要放到非注释的第一行

    ♦  一个程序(代码)只有一个main函数

    ♦  main函数是程序的执行入口

    ♦  代码是可执行程序,那么package必须是main,包是main是定死的,函数也必须是main也是定死的,否则就会报错(因为package已经声明了是main,那就表明这是可执行程序,如果此时函数不是main那就会报错。)package(包) main 和func(函数)main是一一对应的

    可参考下图更好理解main

    4.3 包的概念

    1. 和python一样,把相同功能的代码放到一个目录,称之为包

    2. 包可以被其他包引用

    3. main包是用来生成可执行文件,每个程序只有一个main包

    4. 包的主要用途是提高代码的可复用性

    五、标识符和关键字

    1、标识符是用来表示Go中的变量名或者函数名,以字母或_开头。后面跟着字母、 _或数字

    如:_ab28 和ab_28就是合法的,88ab就是不合法的。

    2、关键字是Go语言预先定义好的,有特殊含义的标识符。

     

    六、变量和常量

    6.1 变量

    语法:var identifier type

    var 变量名 变量类型

    变量名 = 值

    注意

    1、go语言中定义的变量必须被用到,否则会报错(但是也有解决办法:如果定义的变量d未被用到,我们可以使用 _ = d 来忽略变量d

    2、同时定义变量和赋值可以一步完成。

    3、type可以省略不写,系统会自动根据后面给定的值进行判别

    4、Go语言中变量命名推荐驼峰语法

    例1:

    var a int
    var b string
    var c bool
    var d int = 8
    var e string = "hello"

    我们会发现当定义多个变量会显得很繁琐,每一个都必须写var,其实可以不用每个都写,具体见例2.

    例2:

    var (
        a int              //0 不赋值默认为0
        b string           //“” 不赋值默认为空
        c bool             //false 不赋值默认为false
        d int    = 8       // 8
        e string = "hello" //hello
    )

    例3打印变量小案例:

    将上述定义的变量打印出来

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    var (
        a int              //0 不赋值默认为0
        b string           //“” 不赋值默认为空
        c bool             //false 不赋值默认为false
        d int    = 8       // 8
        e string = "hello" //hello
    )
    
    func main() {
        fmt.Println(a)
        fmt.Println(b)
        fmt.Println(c)
        fmt.Println(d)
        fmt.Println(e)
    }

     执行结果:

    补充

    var a int =10 可以简写为 a :=10(:=表示声明并初始化变量

     6.2 常量

    常量使用const 修饰,代表永远是只读的,不能修改。

    语法:

    const identifier [type] = value,其中type可以省略。

    实例6-1         例1:常规写法

    const b string = "hello world"
    const b = "hello world"
    const Pi = 3.1414926
    const a = 9/3

     实例6-2         例2:优雅写法

    const(
        a = 1
        b = 2
        c = 3
    )

     实例6-3         例3:专业写法1

    如果我们上述定义的的常量a、b、c是有序的,我们可以使用下面的专业写法

    const (
        a = iota
        b = iota
        c = iota
    )
    # iota表示自动从0开始,第一行为0(以行为单位,和行数绑定,第一行为0,第二行为1,第三行为2),往后递增。a=0,b=1,c=2
    简写为如下:一般用简写
    const (
        a = iota
        b
        c
    )

     注意:iota是与行数相绑定的,与行号相关,下面这个例子来加深印象

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    const (
        a = 5
        b = iota
        c
        d = 3
        e
        f
        g = iota
    )
    
    func main() {
        fmt.Printf("a=%d b=%d c=%d d=%d e=%d f=%d g=%d", a, b, c, d, e, f, g)
    }

    执行结果:

    解释:

    第一行a=5

    第二行b=iota,因为是第二行了了所以b=1(第一行iota=0,第二行iota=1)

    第三行c,因为第二行是b = iota,所以相邻c = iota,所以c=2

    第四行d=3

    第五行e相邻d=3,所以e=3

    第六行f也是等于3

    第七行g=iota,因为是第7行了所以g=6(注意第一行是以0开始而不是1)

    实例6-4         例4 专业写法2

    const(
        a = 1 << iota
        b
        c
    )
    #iota可以方便的迭代一个值从0以步长1递增,0,1,2,3,4,5
    结果:a=1,b=2,c=4

     七、数据类型和操作符

    7.1 布尔类型

    a. var b bool 和 var b bool = true 和 var b = false

    b. 操作符 == 和 !=

    c. 取反操作符: !b

    d. && 和 || 操作符

    e. 格式化输出占位符: %t

    实例7-1

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var b = false
        var (
            c      = true
            d bool = false
        )
    
        _ = d //因为此程序d变量没有用到,此处我们将d变量赋值给_,_就相当于忽略的意思
    
        if !b {
            fmt.Printf("b is false
    ")
        }
        if !b && c {
            fmt.Printf("result is true
    ")
        }
    
        /*
            if b  || c == true {
    
            }
        */
        if b || c {
            fmt.Printf("or operation
    ")
        }
    }

     执行结果如下:

    7.2 整数和浮点数类型

    a. 符号:int8(1字节)、int16(2字节)、int32(4字节)、int64(8字节)

    b. 无符号:uint8、uint16、uint32、uint64

    c. int和uint和操作系统平台相关(比如说:64位系统占8字节,32位系统占4字节,所以如果跨平台的话最好采用a和b带数字下标的形式,这样可扩展性比较好)

    d. float32(4字节)和float64(8字节)浮点类型

    e. 所有整数初始化为0,所有浮点数初始化为0.0,布尔类型初始化为false

    f. Go是强类型语言,不同类型相加以及赋值是不允许的(比如说:定义为int,永远是int类型。int和int32是不同类型,不能相加也不能互相赋值)

    g. 那怎么样才能实现,不同类型相加呢?

     比如:int和int32类型想要相加,那必须得做一个强制转换,转换成相同类型数据才能相加或者赋值

    h. 输出占位符:整数%d, %x十六进制, %f浮点数

     补充:

    1字节===8个二进制位===11111111 相当于最大值256(2^8) 如果有符号的话最大值是127

    实例7-2

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var a int = 10
        var b int32 = 10
        var c int
    
        c = a + int(b)
    
        var d int = int(b)
        fmt.Print(a, b, c, d)
        fmt.Println() //不输出任何值表示换行
        fmt.Printf("%x
    ", c)  //输出16进制c
    }

     执行结果:

    7.3 字符串类型

    a. var str string

    b. var str string = “hello world”

    c. 字符串输出占位符%s

    d. 万能输出占位符: %v (当不确定数据具体是什么类型时,用什么占位符时,系统自动帮我们进行转换。)

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var b string = "hello"
        var c = "hello"
    
        fmt.Printf("b=%v and c=%s
    ", b, c)
    }

     执行结果:

     

    7.4 字符串的两种表示方式

    a. 双引号, “”,可以包含控制字符

    b. 反引号, ``,所有字符都是原样输出

    c.字符必须用单引号括起来,不能用双引号,字符串用双引号。

    实例7-3

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var str = "hello world
    
    " // 
    是控制字符换行,""的话可以包含控制字符,输出换行
        var str2 = `hello 
     
     
    ` // ``所有字符都会原样输出
    
        fmt.Println("str=", str)
        fmt.Println("str2=", str2)
    }

     输出结果:

    实例7-4

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func test_str1() {
        var b string = "hello
    
    
    "
        var c = "hello"
    
        fmt.Printf("b=%v and c = %s
    ", b, c)
    }
    func test_str2() {
        var b string = `
        床前明月光
    ,
        疑是地上霜。
        举头望明月,
        低头思故乡。
        `
    
        fmt.Printf("b %s
    ", b)
    }
    func test_char() {
        var c rune //rune用来表示一个utf8的字符
        c = 20320
        var d byte //byte表示一个字节
        d = 'd'
        //c = '你' //'你'的utf8编码是20320,所以下面代码输出‘你’
        var e rune = '喊'
        fmt.Printf("c=%c d=%c e=%c
    ", c, d, e) // %c输出字符
    }
    func main() {
        test_str1()
        test_str2()
        test_char()
    }

     输出结果:

    补充:go语言中支持以下格式输出。

    目前printf支持以下格式的输出,例如:

    printf("%c",a);输出单个字符。

    printf("%d",a);输出十进制整数。

    printf("%f",a);输出十进制浮点数.

    printf("%o",a);输出八进制数。

    printf("%s",a);输出字符串。

    printf("%u",a);输出无符号十进制数。

    printf("%x",a);输出十六进制数。

    7.5 操作符

    a. 逻辑操作符, == 、 != 、 <、 <=、 >=

    b. 算数操作符, +、 -、 *、 /、 %

    八、 Go程序的基本结构延伸

    1. 任何一个代码文件隶属于一个包

    2. import 关键字,引用其他包:

    import "fmt"

    import("os")

    通常习惯写成:

    import (

    "fmt"

    "os"

    )

    3. 开发可执行程序, package main,

    并且有且只有一个main入口函数。

    4. 包中函数调用:

    a. 同一个包中函数,直接用函数名调用

    b. 不同包中函数,通过包名+点+函数名进行调用

    5. 包访问控制规则:

    a. 大写意味着这个函数/变量是可导出

    b. 小写意味着这个函数/变量是私有的,包外部不能访问

    实例8-1

    目录结构:

    calc:做第三方库

    calc.go

    package calc
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func Add(a int, b int) int {
        var c = a + b
        fmt.Printf("add result:%d
    ", c)
        return c
    }

     编译安装为静态库:

    编译后的静态库:(main包为可执行包,编译后的文件为.go后缀二进制文件,main之外的包,编译后存在pkg下,后缀为.a文件)

    可执行程序main.go

    package main
    
    import (
        "day1/calc"
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var c int
        c = calc.Add(2, 3)
        fmt.Printf("c=%d
    ", c)
    }

     执行结果:

    九、 Go语言特性

    1. 垃圾回收

    a. 内存自动回收,再也不需要开发人员管理内存

    b. 开发人员专注业务实现,降低了心智负担

    c. 只需要new分配内存,不需要释放

    2. 天然并发

    a. 从语言层面支持并发,非常简单(用户态实现,避免了用户态和内核态的频繁切换)

    b. goroutine(协程),轻量级线程,创建成千上万个goroute成为可能(go成千上万个goroutine在用户态跑时,可能操作系统(内核)只有几千个线程再跑,java有多少个线程在用户态跑,就有多少个线程在内核态跑)

    c. 基于CSP(Communicating Sequential Process)模型实现(其实就是goroutine+channel,线程之间通信借助管道)

    实例9-1          

    原有程序案例是:

    calc.go

    package calc
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func Add(a int, b int) int {
        var c = a + b
        fmt.Printf("add result:%d
    ", c)
        return c
    }

    main.go 示例1

    package main
    
    import (
        "day1/calc"
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var c int
        calc.Add(2, 3)
        fmt.Printf("c=%d
    ", c)
    }

    目前是同步执行的,如果想要异步执行,只需要如下(标红)操作即可,那样就变成多线程的了,代码示例如下:

    main.go

    示例2:

    package main
    
    import (
        "day1/calc"
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var c int
        go calc.Add(2, 3)
        fmt.Printf("c=%d
    ", c)
    }

     接下来演示效果:

    如果是单线程跑,代码示例如示例1:执行结果如下:

    解释:单线程跑的话,是同步的,先调函数打印出加法计算结果,然后在打出c的值。单线程是顺序输出,固定输出的。

    如果是多线程跑,代码示例如示例2:实行结果如下:

    解释:

    go calc.Add(2, 3) 相当于起了一个线程再跑,fmt.Printf("c=%d ", c),是另一个线程(主线程)再跑,为什么最后只打印出一个c=0,是因为主线程执行完了,退出了,其他的线程就没有机会执行了。多线程是哪一个线程调度的快,哪一个线程就优先输出,主线程优先输出的话,其他线程就没有机会执行了。

    3. channel

    a. 管道,类似unix/linux中的pipe(队列)

    b. 多个goroute之间通过channel进行通信

    c. 支持任何类型

    实例9-2

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        p := make(chan int, 3)
        p <- 1
        p <- 2
    
        var b int
        b = <-p
        fmt.Printf("b = %d
    ", b)
    }

    输出结果:

    解释:

    make(chan int,3):chan就是管道类型关键字,int表示管道中放什么类型数据,3表示管道空间,也就是管道的容量

    p <- 1:就表示往管道中放数据

    b = <- p:表示从管道中把数据取出来给变量b

    输出的b的结果为1:,是因为队列先进先出。

    注意:

    管道容量为3,当放入的数据多于3个时,就会报死锁的错误。

    代码如下:

    执行结果:

    死锁是最近新版本加入,旧的版本会直接卡在哪里等待。

    4. 多返回值

    a. 一个函数返回多个值

    实例9-3         

    定义多个返回值,就要返回多个,不然会报错,都是一一对应的。

    实例9-4

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func Calc(a int, b int) (int, int) {
        return a + b, a - b
    }
    
    func main() {
        a1, b1 := Calc(2, 5)
        fmt.Printf("a1=%d b1=%d
    ", a1, b1)
    }

     执行结果:

     

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