Golang 从 0 单排 -- 基础类型 15834 字纯原创手打

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Go 语言基础 之 类型系统

这是在我发布之后，变成的奇怪排版。如果是几百字，我也就改了。15k 的文字，我写了连个半小时，实在没有精力，没有激情修改了。

很难过基本没有人讨论 go，可能是没有人来科普基础吧。这篇文章先来介绍一下 go 的类型系统吧。

golang 是一门静态类型，强类型的语言。在我的身边有很多人分不清这两个概念，我相信论坛里也是一样的。

静态类型，指在编译时期即可确定类型是什么。与之对应的是动态类型，最常见的动态类型语言，就是大家非常熟悉的 python 和 javascript。

强类型，指类型之间不能隐式转换。与之对应的就是弱类型。很多人将这一点和静态类型混淆。比如 c 语言，是一门静态类型语言，但却是一门弱类型的。

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数值类型


在 go 的数值类型非常多，或者说，因为是强类型的，所以划分非常细致。

<div><span style='display: inline !important; float: none; background-color: rgb(247, 247, 247); color: rgb(68, 68, 68); font-family: Tahoma,"Microsoft Yahei","Simsun"; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; overflow-wrap: break-word; text-align: left; text-decoration: none; text-indent: 0px; text-transform: none; -webkit-text-stroke-width: 0px; white-space: normal; word-spacing: 0px;'>有</span>符号: int8, int16, int32, int64, int</div><div><span style="background-color: rgb(247, 247, 247); color: rgb(68, 68, 68); display: inline; float: none; font-family: Tahoma,"Microsoft Yahei","Simsun"; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0px; orphans: 2; overflow-wrap: break-word; padding-bottom: 0px; padding-left: 0px; padding-right: 0px; padding-top: 0px; text-align: left; text-decoration: none; text-indent: 0px; text-transform: none; -webkit-text-stroke-width: 0px; white-space: normal; word-spacing: 0px;"></span><span style='display: inline !important; float: none; background-color: rgb(247, 247, 247); color: rgb(68, 68, 68); font-family: Tahoma,"Microsoft Yahei","Simsun"; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; overflow-wrap: break-word; text-align: left; text-decoration: none; text-indent: 0px; text-transform: none; -webkit-text-stroke-width: 0px; white-space: normal; word-spacing: 0px;'>无</span>符号: uint8, uint16, uint32, uint64, uint</div><div>浮点数: float32, float64</div>

类型名称一目了然，其中有两个需要注意一下

int, uint

这两个类型中，不带有数字来表示其类型大小，因为这两个类型的大小与 cpu 和操作系统相关，在 32 位系统中，占用 4 个字节，64 位系统中，占用 8 个字节。
使用这两个类型的时候需要特别注意，要思考，在不同的机器上运行的时候，是否会导致不同的现象，比如在 32 位机器，是否会溢出。
如果不想思考这些，那么还是使用带有具体大小的类型吧。

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字符类型



有三种类型与字符相关

<div>byte: 占用一个字节，无符号，可以理解为 c 语言的 char 类型</div><div>rune: 占用四个字节，无符号，表示一个 utf8 编码的字符</div><div>string: 字符串</div></div>

进一步说明一下 byte 与 rune 的区别

<div>// 定义一个字符串</div><div>s := "你好"</div><div>// 如果将字符串表示为 byte 切片，其长度为 6</div><div>bs := []byte(s)</div><div>fmt.Println(len(bs)) // 6</div><div>// 如果将字符串表示为 rune 切片, 其长度为 2</div><div>rs := []rune(s)</div><div>fmt.Println(len(rs)) // 2 
</div>

使用 rune 切片表示，长度为 2，比较好理解，为什么用 byte 切片表示，长度为 6 呢？因为 go 中的默认的编码为 utf8，一个字符占用 3 个字节。

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布尔类型


完成布尔运算的类型

<div>var (</div><div>    right, wrong bool</div><div>)</div><div>right = true</div><div>wrong = false</div>

数组类型


在 go 语言里面，数据类型是被明确提出来的。
定义两个数组变量:

<div>var (</div><div>    first      [5]int</div><div>    second  [6]int</div><div>)
</div>

变量 first 和 变量 second 的类型是不一样的，因为，数组长度也是类型的一部分。这一点，和 c 是一样的。
PS: 插一句，大家知道 c 是可以定义数组类型的吗，及如何使用 typedef 来定义一个数组类型。

但是，有一点和 c 是不一样的。在函数调用，数组作为实参传递给被调函数的时候，在 c 语言中，数组会退化为一个指向数组首地址的指针，实际上，发生的数据拷贝量只有一个指针的大小。而在 go 中，数组作为参数传递的时候，拷贝的是整个数组的内容，是很可怕的。那如果要使用数组作为参数，就只能这么糟糕了吗？

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切片类型



切片的出现，避免了每一次传递数组都要造成大量性能消耗的结果。

切片，很多语言中都有的类型，可以理解为是数组的一个引用。

<div>// 编译器中的表示形式</div><div>type SliceHeader struct {</div><div>    Data uintptr // 底层数据地址，可以理解为 c 中的数组首地址</div><div>    Len   int      // 数据的长度，在 c 中传递数组的时候，都需要一个额外的参数来表示其元素个数，就是这个</div><div>    Cap   int      // 实际获得内存的长度，可以和 c++ 的 std::vector 做类比</div><div>}</div>

将数组转换成为切片

<div>var array [100]int // 定义长度为 100 的整形数组</div><div>slice := array[:]   // 将数组转换为切片，":" 的两端分别为起始下标与终止下标，为左闭右开，左边没有则为0，右边没有则为 array 的长度</div><div>anotherSlice := array[1:10] // 将 array 中，从下标 1 开始，到下标 10 终止的一段切片赋值给变量 anotherSlice, 因为是左闭右开，所以，实际包含的数据为 array 下标 1 到 9
</div>

同样地，也可以将切片再切片

<div>var array [100]int</div><div>slice := array[:]</div><div>anotherSlice := slice[1:10] // 切片和数组一样，可以取出一段作为一个新的切片</div>

切片，因为是一个复杂的类型，所以存在一些内置的处理函数

创建

创建一个切片，除了可以从一段切片中划分一段，也可以使用内置函数创建，[] 是创建 slice 时，必须有的，后面跟着，想要创建的 slice 中的元素的类型

<div>slice := make([]int, 0, 16)
</div>

如果想创建一个二维的 slice (可以想象成一个 二维数组)，那么只需要将上述的 int 修改为 []int 即可, 因为，每一个元素的类型为 []int

<span style='display: inline !important; float: none; background-color: rgb(247, 247, 247); color: rgb(68, 68, 68); font-family: Tahoma,"Microsoft Yahei","Simsun"; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; overflow-wrap: break-word; text-align: left; text-decoration: none; text-indent: 0px; text-transform: none; -webkit-text-stroke-width: 0px; white-space: normal; word-spacing: 0px;'>matrix := make([][]int, 0, 16)</span><b></b><i></i><u></u><sub></sub><sup></sup><strike></strike>

第二个参数，表示创建出来的 slice 的 Len，第三个参数表示 Cap，如果当 Len == Cap 的时候，可以忽略掉第三个参数，即

slice := make([]int, 16, 16)

等价于

slice := make([]int, 16)<b>
</b>

此外，还有一种方式在创建 slice 的同时赋值

slice := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}

读取
与其他语言一种，从数组、切片读取都是通过 [] 的方式

<div>slice := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}</div><div>value := slice[3] // value = 4</div>

如果，传入的索引越界(超过 Len)，则会发生运行时 panic。

遍历
遍历数组是非常常见的需求。在 go 中提供了两种方式。
方式一

<div>slice := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}</div><div>for i:=0; i<len(slice); i++ {</div><div>    doSomething(i)</div><div>}</div>

方式二

<div>slice := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}</div><div>for index, value := range slice {</div><div>    // index 就是每一次的下标，从 0 开始，一直到 len(slice)-1</div><div>    // value 就是每一次的数据，从 slice[0] 开始，一直到 slice[len(slice)-1]</div><div>}</div>

方式二还有一个变种，如果在遍历的时候只需要 index，或者是某种原因不需要直接得到 value 时，那么可以

<div>slice := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}</div><div>for index := range slice {</div><div>    // 这里的index和上面提到的一样，只不过，在使用一个变量接收的时候，只返回index</div><div>}</div>

注意: 在使用方式二遍历的时候，index 与 value 在遍历的过程中，一直都是一个变量。如果需要使用其地址，需要十分十分的注意了。

长度与容量
获取 slice 或者 array 的长度

<div>slice := make([]int, 4, 8)</div><div>length := len(slice) // 4</div><div>capacity := cap(slice) // 8</div>

访问的下标只有在[0, length) 才是有效的。

追加
go 允许，也只允许在尾端追加元素，这里的尾端是指 Len 之后，如果 cap 不够的时候会发生扩容，具体扩容算法，以后再说。

<div>slice := make([]int, 0, 16) // len = 0, cap = 16, print => []</div><div>slice = append(slice, 1)     // len = 1, cap = 16, print => [1]</div>

如果，Len 不为 0，那么

<div>slice := make([]int, 4, 16) // len = 4, cap = 16, print => [0, 0, 0, 0]</div><div><span style='display: inline !important; float: none; background-color: rgb(247, 247, 247); color: rgb(68, 68, 68); font-family: Tahoma,"Microsoft Yahei","Simsun"; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; overflow-wrap: break-word; text-align: left; text-decoration: none; text-indent: 0px; text-transform: none; -webkit-text-stroke-width: 0px; white-space: normal; word-spacing: 0px;'>slice = append(slice, 1)     // len = 5, cap = 16, print => [0, 0, 0 , 0, 1]</span><b></b><i></i><u></u><sub></sub><sup></sup><strike></strike>
</div>

append 函数一定会改变 SliceHeader 中的 Len 元素，当超过 Cap 的时候，会先扩容。

注意: append 的第一个参数是要追加的目标 slice，第二个参数是追加的元素，返回值为追加之后的结果。必须要接收返回值，否则，无法得到本次追加的改变内容。

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Map

类型

底层为 hash table 的键值存储类型。c++ 在 STL 中，rust 为 std::collections::HashMap，其他语言不熟悉，但是，现代编程语言都会有等价的实现。

创建
创建一个 key 为 string 类型，value 为 int 类型，初始容量为 10 的 map

m := make(map[string]int, 10)

如果不写第二个参数

m := make(map[string]int)

则默认为 0

写入
使用 [] 运算符，向指定的 key 中写入数据

<div>m := make(map[string]int)</div><div>m["go"] = 0</div>

读取
同样使用 [] 运算符，从指定的 key 中读取数据，当 key 不存在时，会获得到 value 类型的默认值

<div>m := make(map[string]int)</div><div></div><div>m["go"] = 3</div><div>a := m["go"] // 3</div><div>notExistsKey := m["xxxx"] // 0</div>

那么，有什么办法来区分，如果获取的值是默认值，是因为未找到，还是本来就设置为默认值呢？
map 在使用 [] 读取数据的时候，有两种用法，一种是上面的形式，使用一个变量来接收 value，另一种，是使用两个变量，一个变量接收 value，另一个变量表示是否找到

<div>m := make(map[string]int)</div><div>m["go"] = 3</div><div>value, exists := m["go"] // value = 3, exists = true</div><div></div><div></div><div>value, exists := m["c++"] // value = 0, exists = false</div><div>m["c++"] = 0</div><div>value, exists := m["c++"] // value = 0, exists = true</div>

遍历
map 的遍历只能通过 for range 语法完成，与 slice 类似

<div>m := make(map[string]int)</div><div>
</div><div>// 同时得到 key，value</div><div>for k, v := range m {</div><div>}</div><div>
</div><div>// 只获取 key</div><div>for k := range m {</div><div>}</div><div>
</div>

删除

从 map 中删除指定的 key

<div>m := make(map[string]int)</div><div>m["go"] = 1</div><div>delete(m, "go")</div>

注意: map 的 key 可以为任意类型，但是，因为 go 中缺少类似于 equals 的接口，所以，使用自定义类型，指针类型作为 key 是很难完成预期目标的。一般而言，会使用整型，字符类型，布尔类型。不会使用浮点类型。

Channel

类型

channel 经常出现在 go 的各种宣传文章中，算是 go 的一个主要卖点，虽然，其他语言中也有，比如 rust 的 std::sync::mpsc::channel。
channel 常用于在多线程 (goroutines) 之间共享数据，虽然，go 中没有所有权的概念，但是，为了程序的安全性，可维护性等，在使用 channel 的时候，建议带入所有权的概念。当变量通过 channel 发送之后，理应不在当前上下文中继续使用。

同时，在某些场景，使用 channel 能大大简化编程的复杂性。比如，生产者-消费者模型。

创建

<div>c := make(chan int) // 不带缓冲区</div><div>c := make(chan int, 10) // 带有 10 个容量的缓冲区</div>

缓冲区的作用是，当缓冲区有空余时，允许写入者将数据放入到缓冲区中理解返回。当生产效率，告诉消费效率时，缓冲区可以提高一定的效率(类比于有持久化的消息队列)。但是，也会带来一定的问题，当程序退出时，缓冲区的数据将会丢失。

读写
channel 的写入有两种方式，读取有三种方式，二种变形，先说写入

<div>c := make(chan int)</div><div>c <- 3</div>

通过一个非常形象的符号 <- 来表示，将 3 这个数字发送到 channel 中，如果 c 的缓冲区已满，或者无缓冲区，且消费者未准备好时，将进入阻塞状态。
另一种写入，需要用到 select 关键字

<div>c := make(chan int)</div><div>select {</div><div>case c <- 3:</div><div>default:</div><div>}</div>

select 语句块，看起来与 switch 是非常相似的。select 允许同时监听多个 channel，当所有的 channel 都不可用时，如果有 default，则执行 default，否则将阻塞。
从 channel 读取，三种方法中，有两种方法与上述的写入是对应的

<div>c := make(chan int)</div><div>v := <-c // 形象的小箭头，从 channel 中取出一个元素</div><div>
</div><div>select {</div><div>case i := <-c:</div><div>default:</div><div>}</div>

同时，上述两种方法，各有一个变形，因为，channel 是可以被关闭的。当 channel 被关闭，读取到的数据，都将是元素类型的默认值，因此，与 map 一样

<div>v, ok := <-c // 如果 channel 正常，ok == true, 如果被关闭了 ok == false</div><div>
</div><div>select {</div><div>case v, ok := <-c:</div><div>    if !ok {</div><div>        // closed</div><div>        return </div><div>    }</div><div>default:</div><div>}</div>

下面来说第三种读取数据的方法

<div>c := make(chan int)</div><div>for v := range c {</div><div>}</div>

当 channel 被关闭时才会被动退出，否则，只能在 for-range 语句块中，显式通过 break 跳出循环。

自定义

类型

go 中的自定义类型被称作 struct，其实就是 class 的概念(我怀疑是 go 的作者不喜欢 c++，所以，用了 c 里面的 struct。而且，作者中还有 c 的作者)。

<div>type CustomStructName struct {</div><div>    fieldName Type</div><div>}</div>

比如

<div>type TestReport struct {</div><div>    Name       string</div><div>    Math         int</div><div>    Literature  int</div><div>}</div>

如果类型名，或者字段名的首字母为大写，则访问控制权限为 public(所有 packages 可见)，小写为 protected (当前 package 可见)。

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总结

以上就是关于 go 的基本类型的内容，复杂类型 (interface{}) 将在后续更新。15834 字纯原创手打。

赚小钱

为什么排版成这个样子了，心累，不写了。浪费两个半小时。在有 markdown 之前，我再写一篇文章，我就是狗。

永恒的蓝色梦想

赚小钱 发表于 2020-5-13 02:31
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论坛的排版经常出现一些奇奇怪怪的问题

bobo2020

赚小钱 发表于 2020-5-13 02:31
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