# Go
# Go 环境安装
# 基础语法
# 标记
Go程序可以由多个标记组成，可以是关键字、标识符、常量、字符串、符号等
# 行分隔符
在 Go 程序中，一行代表一个语句结束。每个语句不需要像 C 家族中的其它语言一样以分号 ; 结尾，因为这些工作都将由 Go 编译器自动完成。如果你打算将多个语句写在同一行，它们则必须使用 ;
# 注释
// 单行注释
/**/ 多行注释
# 标识符
标识符用来命名变量、类型等程序实体，只能由字母和下划线开头
# 关键字
# 变量
var identifier type
var 标识符 数据类型
# 值类型
所有像int float bool string 这些基础类型都属于值类型，使用这些类型的变量直接指向内存中的值。
当使用等号
=将一个变量的值赋值给另一个变量时，如：j = i，实际上是在内存中将 i 的值进行了拷贝 。可以通过 &i 来获取变量 i 的内存地址，例如：0xf840000040（每次的地址都可能不一样）。值类型的变量的值存储在栈中。
# 引用类型
引用类型的变量 r1 存储的是 r1 的值所在的内存地址（数字），或内存地址中第一个值所在的位置 。
这个内存地址为称之为指针，这个指针实际上也被存在另外的某一个值中 。
# := 赋值操作符
a := 50 或 b := false
系统会自动推断
只能被用在函数体内，不可以用于全局变量的声明与赋值
不可以再次对于相同名称的变量使用初始化声明
# 常量
常量是一个简单值的标识符，在程序运行时，不会被修改的量。
常量中的数据类型只可以是布尔型、数字型（整数型、浮点型和复数）和字符串型。
const identifier [type] = value
- 显式类型定义：
const b string = "abc" - 隐式类型定义：
const b = "abc"
# iota
- iota，特殊常量，可以认为是一个可以被编译器修改的常量。
- 在每一个const关键字出现时，被重置为0，然后再下一个const出现之前，每出现一次iota，其所代表的数字会自动增加1 .
const (
a = iota
b = iota
c = iota
)
# 运算符
# 算术运算符
| + | 相加 | A + B 输出结果 30 |
|---|---|---|
| - | 相减 | A - B 输出结果 -10 |
| * | 相乘 | A * B 输出结果 200 |
| / | 相除 | B / A 输出结果 2 |
| % | 求余 | B % A 输出结果 0 |
| ++ | 自增 | A++ 输出结果 11 |
| -- | 自减 | A-- 输出结果 9 |
# 关系运算符
| == | 检查两个值是否相等，如果相等返回 True 否则返回 False。 | (A == B) 为 False |
|---|---|---|
| != | 检查两个值是否不相等，如果不相等返回 True 否则返回 False。 | (A != B) 为 True |
| > | 检查左边值是否大于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。 | (A > B) 为 False |
| < | 检查左边值是否小于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。 | (A < B) 为 True |
| >= | 检查左边值是否大于等于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。 | (A >= B) 为 False |
| <= | 检查左边值是否小于等于右边值，如果是返回 True 否则返回 False。 | (A <= B) 为 True |
# 逻辑运算符
| && | 逻辑 AND 运算符。 如果两边的操作数都是 True，则条件 True，否则为 False。 | (A && B) 为 False |
|---|---|---|
| || | 逻辑 OR 运算符。 如果两边的操作数有一个 True，则条件 True，否则为 False。 | (A || B) 为 True |
| ! | 逻辑 NOT 运算符。 如果条件为 True，则逻辑 NOT 条件 False，否则为 True。 | !(A && B) 为 True |
# 位运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| & | 按位与运算符"&"是双目运算符。 其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。 | (A & B) 结果为 12, 二进制为 0000 1100 |
| | | 按位或运算符"|"是双目运算符。 其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或 | (A | B) 结果为 61, 二进制为 0011 1101 |
| ^ | 按位异或运算符"^"是双目运算符。 其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1。 | (A ^ B) 结果为 49, 二进制为 0011 0001 |
| << | 左移运算符"<<"是双目运算符。左移n位就是乘以2的n次方。 其功能把"<<"左边的运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。 | A << 2 结果为 240 ，二进制为 1111 0000 |
| >> | 右移运算符">>"是双目运算符。右移n位就是除以2的n次方。 其功能是把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，">>"右边的数指定移动的位数。 | A >> 2 结果为 15 ，二进制为 0000 1111 |
& ：与运算，全真为真；
| ：或运算，全假才假；
^ : 异或运算，相同为假，不同为真
| p | q | p & q | p | q | p ^ q |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
# 赋值运算符
| = | 简单的赋值运算符，将一个表达式的值赋给一个左值 | C = A + B 将 A + B 表达式结果赋值给 C |
|---|---|---|
| += | 相加后再赋值 | C += A 等于 C = C + A |
| -= | 相减后再赋值 | C -= A 等于 C = C - A |
| *= | 相乘后再赋值 | C *= A 等于 C = C * A |
| /= | 相除后再赋值 | C /= A 等于 C = C / A |
| %= | 求余后再赋值 | C %= A 等于 C = C % A |
| <<= | 左移后赋值 | C <<= 2 等于 C = C << 2 |
| >>= | 右移后赋值 | C >>= 2 等于 C = C >> 2 |
| &= | 按位与后赋值 | C &= 2 等于 C = C & 2 |
| ^= | 按位异或后赋值 | C ^= 2 等于 C = C ^ 2 |
| |= | 按位或后赋值 | C |= 2 等于 C = C | 2 |
# 其它运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| & | 返回变量存储地址 | &a; 将给出变量的实际地址。 |
| * | 指针变量。 | *a; 是一个指针变量 |
# 条件语句
if 布尔表达式 {
/* 在布尔表达式为 true 时执行 */
} else {
/* 在布尔表达式为 false 时执行 */
}
- 判断逻辑可不用
()包起来 - 其它与其它语言一致
# 循环语句
Go语言的For循环有3种形式，只有其中的一种使用分号。
和 C 语言的 for 一样：
for init; condition; post { }
和 C 的 while 一样：
for condition { }
和 C 的 for(;😉 一样：
for { }
- init： 一般为赋值表达式，给控制变量赋初值；
- condition： 关系表达式或逻辑表达式，循环控制条件；
- post： 一般为赋值表达式，给控制变量增量或减量。
var b int = 15
var a int
numbers := [6]int{1, 2, 3, 5}
/* for 循环 */
for a := 0; a < 10; a++ {
fmt.Printf("a 的值为: %d\n", a)
}
for a < b {
a++
fmt.Printf("a 的值为: %d\n", a)
}
for i,x:= range numbers {
fmt.Printf("第 %d 位 x 的值 = %d\n", i,x)
}
# Go函数
func function_name( [parameter list] ) [return_types]{
函数体
}
- func：函数由 func 开始声明
- function_name：函数名称，函数名和参数列表一起构成了函数签名。
- parameter list]：参数列表，参数就像一个占位符，当函数被调用时，你可以将值传递给参数，这个值被称为实际参数。参数列表指定的是参数类型、顺序及参数个数。参数是可选的，也就是说函数也可以不包含参数。
- return_types：返回类型，函数返回一列值。return_types 是该列值的数据类型。有些功能不需要返回值，这种情况下 return_types 不是必须的。
- 返回值可以有多个
- 函数输入可以有多个
- 函数体：函数定义的代码集合。
/* 函数返回两个数的最大值 */
func max(num1, num2 int) int{
/* 声明局部变量 */
var result int
if (num1 > num2) {
result = num1
} else {
result = num2
}
return result
}
# 函数参数
| 传递类型 | 描述 |
|---|---|
| 值传递 | 值传递是指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。 |
| 引用传递 | 引用传递是指在调用函数时将实际参数的地址传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。 |
/* 定义交换值函数*/
func swap(x *int, y *int) {
var temp int
temp = *x /* 保持 x 地址上的值 */
*x = *y /* 将 y 值赋给 x */
*y = temp /* 将 temp 值赋给 y */
}
# 变量作用域
Go 语言中变量可以在三个地方声明：
- 函数内定义的变量称为局部变量
- 函数外定义的变量称为全局变量
- 函数定义中的变量称为形式参数
不同类型的局部和全局变量默认值为
| 数据类型 | 初始化默认值 |
|---|---|
| int | 0 |
| float32 | 0 |
| pointer | nil |
# 数组
# 声明数组
Go 语言数组声明需要指定元素类型及元素个数，语法格式如下：
var variable_name [SIZE] variable_type
以上为一维数组的定义方式。数组长度必须是整数且大于 0。例如以下定义了数组 balance 长度为 10，类型为 float32：
var balance [10] float32
# 初始化数组
以下演示了数组初始化：
var balance = [5]float32{1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0}
初始化数组中 {} 中的元素个数不能大于 [] 中的数字。
如果忽略 [] 中的数字不设置数组大小，Go 语言会根据元素的个数来设置数组的大小：
var balance = []float32{1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0}
该实例与上面的实例是一样的，虽然没有设置数组的大小。
balance[4] = 50.0
# 访问数组元素
数组元素可以通过索引（位置）来读取。格式为数组名后加中括号，中括号中为索引的值。例如：
float32 salary = balance[9]
# 指针
变量是一种使用方便的占位符，用于引用计算机内存地址。
Go 语言的取地址符是 &，放到一个变量前使用就会返回相应变量的内存地址。
# 什么是指针
一个指针变量可以指向任何一个值的内存地址。
var var_name *var-type
指针使用流程：
- 定义指针变量。
- 为指针变量赋值。
- 访问指针变量中指向地址的值。
# Go 空指针
当一个指针被定义后没有分配到任何变量时，它的值为 nil。
nil 指针也称为空指针。
nil在概念上和其它语言的null、None、nil、NULL一样，都指代零值或空值。
一个指针变量通常缩写为 ptr。
# 结构体
结构体是由一系列具有相同类型或不同类型的数据构成的数据集合。
# 定义结构体
结构体定义需要使用 type 和 struct 语句。struct 语句定义一个新的数据类型，结构体中有一个或多个成员。type 语句设定了结构体的名称。结构体的格式如下：
type struct_variable_type struct {
member definition
member definition
...
member definition
}
一旦定义了结构体类型，它就能用于变量的声明，语法格式如下：
variable_name := structure_variable_type {value1, value2...valuen}
# 结构体指针
以上定义的指针变量可以存储结构体变量的地址。查看结构体变量地址，可以将 & 符号放置于结构体变量前：
struct_pointer = &Book1
使用结构体指针访问结构体成员，使用 "." 操作符：
struct_pointer.title
# 切片
Go 数组的长度不可改变，在特定场景中这样的集合就不太适用，Go中提供了一种灵活，功能强悍的内置类型切片("动态数组"),与数组相比切片的长度是不固定的，可以追加元素，在追加时可能使切片的容量增大。
# 定义切片
你可以声明一个未指定大小的数组来定义切片：
var identifier []type
切片不需要说明长度。
或使用make()函数来创建切片:
var slice1 []type = make([]type, len)
也可以简写为
slice1 := make([]type, len)
也可以指定容量，其中capacity为可选参数。
make([]T, length, capacity)
# len() 和 cap() 函数
切片是可索引的，并且可以由 len() 方法获取长度。
切片提供了计算容量的方法 cap() 可以测量切片最长可以达到多少。
# 空(nil)切片
一个切片在未初始化之前默认为 nil，长度为 0
# append() 和 copy() 函数
增加切片的容量，创建一个新的更大的切片并把原分片的内容都拷贝过来。
下面的代码描述了从拷贝切片的 copy 方法和向切片追加新元素的 append 方法。
func main() {
var numbers []int
printSlice(numbers)
/* 允许追加空切片 */
numbers = append(numbers, 0)
printSlice(numbers)
/* 向切片添加一个元素 */
numbers = append(numbers, 1)
printSlice(numbers)
/* 同时添加多个元素 */
numbers = append(numbers, 2,3,4)
printSlice(numbers)
/* 创建切片 numbers1 是之前切片的两倍容量*/
numbers1 := make([]int, len(numbers), (cap(numbers))*2)
/* 拷贝 numbers 的内容到 numbers1 */
copy(numbers1,numbers)
printSlice(numbers1)
}
# 切片截取
可以通过设置下限及上限来设置截取切片
/* 打印原始切片 */
fmt.Println("numbers ==", numbers)
/* 打印子切片从索引1(包含) 到索引4(不包含)*/
fmt.Println("numbers[1:4] ==", numbers[1:4])
/* 默认下限为 0*/
fmt.Println("numbers[:3] ==", numbers[:3])
/* 默认上限为 len(s)*/
fmt.Println("numbers[4:] ==", numbers[4:])
numbers1 := make([]int,0,5)
printSlice(numbers1)
/* 打印子切片从索引 0(包含) 到索引 2(不包含) */
number2 := numbers[:2]
printSlice(number2)
/* 打印子切片从索引 2(包含) 到索引 5(不包含) */
number3 := numbers[2:5]
printSlice(number3)
# 语言范围
range 关键字用于for循环中迭代数组(array)、切片(slice)、通道(channel)或集合(map)的元素。在数组和切片中它返回元素的索引值，在集合中返回 key-value 对的 key 值。
| Range表达式 | 第一个值 | 第二个值[可选的] |
|---|---|---|
| Array 或者 slice a [n]E | 索引 i int | a[i] E |
| String s string type | 索引 i int | rune int |
| map m map[K]V | 键 k K | 值 m[k] V |
| channel c chan E | 元素 e E | none |
//这是我们使用range去求一个slice的和。使用数组跟这个很类似
nums := []int{2, 3, 4}
sum := 0
for _, num := range nums {
sum += num
}
fmt.Println("sum:", sum)
//在数组上使用range将传入index和值两个变量。上面那个例子我们不需要使用该元素的序号，所以我们使用空白符"_"省略了。有时侯我们确实需要知道它的索引。
for i, num := range nums {
if num == 3 {
fmt.Println("index:", i)
}
}
//range也可以用在map的键值对上。
kvs := map[string]string{"a": "apple", "b": "banana"}
for k, v := range kvs {
fmt.Printf("%s -> %s\n", k, v)
}
//range也可以用来枚举Unicode字符串。第一个参数是字符的索引，第二个是字符（Unicode的值）本身。
for i, c := range "go" {
fmt.Println(i, c)
}
# Map(集合)
# 定义 Map
可以使用内建函数 make 也可以使用 map 关键字来定义 Map:
/* 声明变量，默认 map 是 nil */
var map_variable map[key_data_type]value_data_type
/* 使用 make 函数 */
map_variable = make(map[key_data_type]value_data_type)
/* 创建集合 */
countryCapitalMap = make(map[string]string)
/* map 插入 key-value 对，各个国家对应的首都 */
countryCapitalMap["France"] = "Paris"
countryCapitalMap["Italy"] = "Rome"
countryCapitalMap["Japan"] = "Tokyo"
countryCapitalMap["India"] = "New Delhi"
/* 使用 key 输出 map 值 */
for country := range countryCapitalMap {
fmt.Println("Capital of",country,"is",countryCapitalMap[country])
}
/* 查看元素在集合中是否存在 */
captial, ok := countryCapitalMap["United States"]
# delete() 函数
delete() 函数用于删除集合的元素, 参数为 map 和其对应的 key。
/* 删除元素 */
delete(countryCapitalMap,"France");
# 类型转换
类型转换用于将一种数据类型的变量转换为另外一种类型的变量。Go 语言类型转换基本格式如下：
type_name(expression)
var sum int = 17
var count int = 5
var mean float32
mean = float32(sum)/float32(count)
# 接口
把所有的具有共性的方法定义在一起，任何其他类型只要实现了这些方法就是实现了这个接口
/* 定义接口 */
type interface_name interface {
method_name1 [return_type]
method_name2 [return_type]
method_name3 [return_type]
...
method_namen [return_type]
}
/* 定义结构体 */
type struct_name struct {
/* variables */
}
/* 实现接口方法 */
func (struct_name_variable struct_name) method_name1() [return_type] {
/* 方法实现 */
}
...
func (struct_name_variable struct_name) method_namen() [return_type] {
/* 方法实现*/
}
# 错误处理
error类型是一个接口类型，这是它的定义：
type error interface {
Error() string
}
# 语言反射
1、大量使用反射的代码通常会变得难以理解
2、反射的性能低下，基于反射的代码会比正常的代码运行速度慢一到两个数量级
# ValueOf
ValueOf返回一个初始化为interface接口保管的具体值得Value，ValueOf(nil)返回Value零值
# Typeof
Typeof返回接口中保存的值得类型，Typeof(nil)会返回nil
# 并发
Go语言中的并发程序主要是通过基于CSP（communicating sequential processes）的goroutine和channel来实现，当然也支持使用传统的多线程共享内存的并发方式
# goroutine
Go语言中使用goroutine非常简单，只需要在函数或者方法前面加上go关键字就可以创建一个goroutine，从而让该函数或者方法在新的goroutine中执行
匿名函数同样也支持使用go关键字来创建goroutine去执行
一个goroutine必定对应一个函数或者方法，可以创建多个goroutine去执行相同的函数或者方法
# 动态栈
操作系统的线程一般都有固定的栈内存（通常为2MB），而 Go 语言中的 goroutine 非常轻量级，一个 goroutine 的初始栈空间很小（一般为2KB），所以在 Go 语言中一次创建数万个 goroutine 也是可能的。并且 goroutine 的栈不是固定的，可以根据需要动态地增大或缩小， Go 的 runtime 会自动为 goroutine 分配合适的栈空间。
# goroutine调度
在经过数个版本迭代之后，目前Go语言的调度器采用的是GPM调度模型
- G: 表示goroutine，存储了goroutine的执行stack信息、goroutine状态以及goroutine的任务函数等；另外G对象是可以重用的。
- P: 表示逻辑processor，P的数量决定了系统内最大可并行的G的数量（前提：系统的物理cpu核数>=P的数量）；P的最大作用还是其拥有的各种G对象队列、链表、一些cache和状态。
- M: M代表着真正的执行计算资源。在绑定有效的p后，进入schedule循环；而schedule循环的机制大致是从各种队列、p的本地队列中获取G，切换到G的执行栈上并执行G的函数，调用goexit做清理工作并回到m，如此反复。M并不保留G状态，这是G可以跨M调度的基础。
# GOMAXPROCS
Go运行时，调度器使用GOMAXPROCS的参数来决定需要使用多少个OS线程来同时执行Go代码。默认值是当前计算机的CPU核心数。例如在一个8核处理器的电脑上，GOMAXPROCS默认值为8。Go语言中可以使用runtime.GOMAXPROCS()函数设置当前程序并发时占用的CPU核心数
# channel
单纯地将函数并发执行是没有意义的，函数与函数间需要交换数据才能体现并发执行函数的意义
虽然可以使用共享内存进行数据交换，但是共享内存在不同的 goroutine 中容易发生竞态问题。为了保证数据交换的正确性，很多并发模型中必须使用互斥锁对内存进行加锁，这种做法势必造成性能问题
Go语言采用的并发模型是CSP（Communicating Sequential Processes），提倡通过通信共享内存，而不是通过共享内存而实现通信
Go 语言中的通道（channel）是一种特殊的类型。通道像一个传送带或者队列，总是遵循先入先出的规则，保证收发数据的顺序。每一个通道都是一个具体类型的导管，也就是声明channel的时候需要为其指定元素类型。