Go 语言结构 – 基础篇（语法、数据类型、变量、常量、运算符、条件语句）

Go 语言结构

Go Hello World 实例

Go 语言的基础组成有以下几个部分：

• 包声明
• 引入包
• 函数
• 变量
• 语句 & 表达式
• 注释

接下来让我们来看下简单的代码，该代码输出了”Hello World!”:

package main
import "fmt"
func main() {
   /* 这是我的第一个简单的程序 */
   fmt.Println("Hello, World!")
}

让我们来看下以上程序的各个部分：

1. 第一行代码 package main 定义了包名。你必须在源文件中非注释的第一行指明这个文件属于哪个包，如：package main。package main表示一个可独立执行的程序，每个 Go 应用程序都包含一个名为 main 的包。
2. 下一行 import “fmt” 告诉 Go 编译器这个程序需要使用 fmt 包（的函数，或其他元素），fmt 包实现了格式化 IO（输入/输出）的函数。
3. 下一行 func main() 是程序开始执行的函数。main 函数是每一个可执行程序所必须包含的，一般来说都是在启动后第一个执行的函数（如果有 init() 函数则会先执行该函数）。
4. 下一行 /*…*/ 是注释，在程序执行时将被忽略。单行注释是最常见的注释形式，你可以在任何地方使用以 // 开头的单行注释。多行注释也叫块注释，均已以 /* 开头，并以 */ 结尾，且不可以嵌套使用，多行注释一般用于包的文档描述或注释成块的代码片段。
5. 下一行 fmt.Println(…) 可以将字符串输出到控制台，并在最后自动增加换行字符 \n。
   使用 fmt.Print(“hello, world\n”) 可以得到相同的结果。
   Print 和 Println 这两个函数也支持使用变量，如：fmt.Println(arr)。如果没有特别指定，它们会以默认的打印格式将变量 arr 输出到控制台。
6. 当标识符（包括常量、变量、类型、函数名、结构字段等等）以一个大写字母开头，如：Group1，那么使用这种形式的标识符的对象就可以被外部包的代码所使用（客户端程序需要先导入这个包），这被称为导出（像面向对象语言中的 public）；标识符如果以小写字母开头，则对包外是不可见的，但是他们在整个包的内部是可见并且可用的（像面向对象语言中的 protected ）。

需要注意的是 { 不能单独放在一行，所以以下代码在运行时会产生错误：

package main
import "fmt"
func main()  
{  // 错误，{ 不能在单独的行上
    fmt.Println("Hello, World!")
}

执行 Go 程序

方式一：输入命令 go run hello.go 并按回车执行代码

$ go run hello.go
Hello, World!

方式二：还可以使用 go build 命令来生成二进制文件，然后直接执行二进制文件

$ go build hello.go 
$ ls
hello    hello.go
$ ./hello 
Hello, World!

Go 语言基础语法

Go 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。如以下 GO 语句由 6 个标记组成：

fmt.Println("Hello, World!")

6 个标记是(每行一个)：

1. fmt
2. .
3. Println
4. (
5. "Hello, World!"
6. )

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 ; 人为区分，但在实际开发中我们并不鼓励这种做法。

以下为两个语句：

fmt.Println("Hello, World!")
fmt.Println("菜鸟教程：runoob.com")

注释

注释不会被编译，每一个包应该有相关注释。

单行注释是最常见的注释形式，你可以在任何地方使用以 // 开头的单行注释。多行注释也叫块注释，均已以 /* 开头，并以 */ 结尾。如：

// 单行注释
/*
 Author by 菜鸟教程
 我是多行注释
 */

标识符

标识符用来命名变量、类型等程序实体。一个标识符实际上就是一个或是多个字母(A~Z和a~z)数字(0~9)、下划线_组成的序列，但是第一个字符必须是字母或下划线而不能是数字。

以下是有效的标识符：

mahesh   kumar   abc   move_name   a_123
myname50   _temp   j   a23b9   retVal

以下是无效的标识符：

• 1ab（以数字开头）
• case（Go 语言的关键字）
• a+b（运算符是不允许的）

字符串连接

Go 语言的字符串可以通过 + 实现：

package main
import "fmt"
func main() {
    fmt.Println("Google" + "Runoob")
}

Go 语言的空格

Go 语言中变量的声明必须使用空格隔开，如：

var age int;

语句中适当使用空格能让程序更易阅读。

无空格：

fruit=apples+oranges;

在变量与运算符间加入空格，程序看起来更加美观，如：

fruit = apples + oranges;

格式化字符串

Go 语言中使用 fmt.Sprintf 格式化字符串并赋值给新串：

package main

import (
    "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 语言数据类型

在 Go 编程语言中，数据类型用于声明函数和变量。

数据类型的出现是为了把数据分成所需内存大小不同的数据，编程的时候需要用大数据的时候才需要申请大内存，就可以充分利用内存。

Go 语言按类别有以下几种数据类型：

数字类型

Go 也有基于架构的类型，例如：int、uint 和 uintptr。

浮点型

其他数字类型

以下列出了其他更多的数字类型：

Go 语言变量

变量来源于数学，是计算机语言中能储存计算结果或能表示值抽象概念。

变量可以通过变量名访问。

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：

var identifier type

可以一次声明多个变量：

var identifier1, identifier2 type

package main
import "fmt"
func main() {
    var a string = "Runoob"
    fmt.Println(a) // 输出：Runoob

    var b, c int = 1, 2
    fmt.Println(b, c) // 输出：1 2
}

变量声明

第一种：指定变量类型，如果没有初始化，则变量默认为零值。

var v_name v_type
v_name = value

零值就是变量没有做初始化时系统默认设置的值。

package main
import "fmt"
func main() {
    // 声明一个变量并初始化
    var a = "RUNOOB"
    fmt.Println(a)
    
    // 没有初始化就为零值
    var b int
    fmt.Println(b)

    // bool 零值为 false
    var c bool
    fmt.Println(c)
}

以上实例执行结果为：

RUNOOB
0
false

• 数值类型（包括complex64/128）为 0
• 布尔类型为 false
• 字符串为 “”（空字符串）
• 以下几种类型为 nil：

• var a *int
  var a []int
  var a map[string] int
  var a chan int
  var a func(string) int
  var a error // error 是接口

第二种：根据值自行判定变量类型。

var v_name = value

package main
import "fmt"
func main() {
    var d = true
    fmt.Println(d) //输出：true
}

第三种：省略 var，注意 := 左侧如果没有声明新的变量，就产生编译错误，格式：

v_name := value

例如：

var intVal int 
intVal := 1 // 这时候会产生编译错误，因为 intVal 已经声明，不需要重新声明

直接使用下面的语句即可：

intVal := 1 // 此时不会产生编译错误，因为有声明新的变量，因为 := 是一个声明语句

intVal := 1 相等于：

var intVal int 
intVal =1

可以将 var f string = “Runoob” 简写为 f := “Runoob”：

package main
import "fmt"
func main() {
    f := "Runoob" // var f string = "Runoob"

    fmt.Println(f) //输出：Runoob
}

多变量声明

// 类型相同多个变量, 非全局变量
var vname1, vname2, vname3 type
vname1, vname2, vname3 = v1, v2, v3

// 和 python 很像,不需要显示声明类型，自动推断
var vname1, vname2, vname3 = v1, v2, v3
vname1, vname2, vname3 := v1, v2, v3 // 出现在 := 左侧的变量不应该是已经被声明过的，否则会导致编译错误

// 这种因式分解关键字的写法一般用于声明全局变量
var (
    vname1 v_type1
    vname2 v_type2
)

package main

var x, y int
var (  // 这种因式分解关键字的写法一般用于声明全局变量
    a int
    b bool
)

var c, d int = 1, 2
var e, f = 123, "hello"

// 这种不带声明格式的只能在函数体中出现
// g, h := 123, "hello"

func main(){
    g, h := 123, "hello"
    println(x, y, a, b, c, d, e, f, g, h)
}

值类型和引用类型

所有像 int、float、bool 和 string 这些基本类型都属于值类型，使用这些类型的变量直接指向存在内存中的值。

1. golang默认都是采用值传递，即拷贝传递
2. 有些值天生就是指针（slice、map、channel）

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。

内存地址会根据机器的不同而有所不同，甚至相同的程序在不同的机器上执行后也会有不同的内存地址。因为每台机器可能有不同的存储器布局，并且位置分配也可能不同。

更复杂的数据通常会需要使用多个字，这些数据一般使用引用类型保存。

一个引用类型的变量 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字所在的位置。

这个内存地址称之为指针，这个指针实际上也被存在另外的某一个值中。

同一个引用类型的指针指向的多个字可以是在连续的内存地址中（内存布局是连续的），这也是计算效率最高的一种存储形式；也可以将这些字分散存放在内存中，每个字都指示了下一个字所在的内存地址。

当使用赋值语句 r2 = r1 时，只有引用（地址）被复制。

如果 r1 的值被改变了，那么这个值的所有引用都会指向被修改后的内容，在这个例子中，r2 也会受到影响。

简短形式，使用 := 赋值操作符

我们知道可以在变量的初始化时省略变量的类型而由系统自动推断，声明语句写上 var 关键字其实是显得有些多余了，因此我们可以将它们简写为 a := 50 或 b := false。

a 和 b 的类型（int 和 bool）将由编译器自动推断。

这是使用变量的首选形式，但是它只能被用在函数体内，而不可以用于全局变量的声明与赋值。使用操作符 := 可以高效地创建一个新的变量，称之为初始化声明。

注意事项

如果在相同的代码块中，我们不可以再次对于相同名称的变量使用初始化声明，例如：a := 20 就是不被允许的，编译器会提示错误 no new variables on left side of :=，但是 a = 20 是可以的，因为这是给相同的变量赋予一个新的值。

如果你在定义变量 a 之前使用它，则会得到编译错误 undefined: a。

如果你声明了一个局部变量却没有在相同的代码块中使用它，同样会得到编译错误，例如下面这个例子当中的变量 a：

package main
import "fmt"
func main() {
   var a string = "abc"
   fmt.Println("hello, world")
}

尝试编译这段代码将得到错误 a declared and not used。

此外，单纯地给 a 赋值也是不够的，这个值必须被使用，所以使用

fmt.Println("hello, world", a)

会移除错误。

但是全局变量是允许声明但不使用的。 同一类型的多个变量可以声明在同一行：

var a, b, c int

多变量可以在同一行进行赋值，如：

var a, b int
var c string
a, b, c = 5, 7, "abc"

上面这行假设了变量 a，b 和 c 都已经被声明，否则的话应该这样使用：

a, b, c := 5, 7, "abc"

右边的这些值以相同的顺序赋值给左边的变量，所以 a 的值是 5， b 的值是 7，c 的值是 “abc”。

这被称为 并行 或 同时 赋值。

如果你想要交换两个变量的值，则可以简单地使用 a, b = b, a，两个变量的类型必须是相同。

空白标识符 _ 也被用于抛弃值，如值 5 在：_, b = 5, 7 中被抛弃。

_ 实际上是一个只写变量，你不能得到它的值。这样做是因为 Go 语言中你必须使用所有被声明的变量，但有时你并不需要使用从一个函数得到的所有返回值。

并行赋值也被用于当一个函数返回多个返回值时，比如这里的 val 和错误 err 是通过调用 Func1 函数同时得到：val, err = Func1(var1)。

空白标识符在函数返回值时的使用：

package main
import "fmt"
func main() {
  _,numb,strs := numbers() //只获取函数返回值的后两个
  fmt.Println(numb,strs)
}

//一个可以返回多个值的函数
func numbers()(int,int,string){
  a , b , c := 1 , 2 , "str"
  return a,b,c
}

输出结果：2 str

Go 语言常量

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

常量的定义格式：

const identifier [type] = value

你可以省略类型说明符 [type]，因为编译器可以根据变量的值来推断其类型。

• 显式类型定义： const b string = “abc”
• 隐式类型定义： const b = “abc”

多个相同类型的声明可以简写为：

const c_name1, c_name2 = value1, value2

常量还可以用作枚举：

const (
    Unknown = 0
    Female = 1
    Male = 2
)

数字 0、1 和 2 分别代表未知性别、女性和男性。

常量可以用len(), cap(), unsafe.Sizeof()函数计算表达式的值。常量表达式中，函数必须是内置函数，否则编译不过：

package main
import "unsafe"
const (
    a = "abc"
    b = len(a)
    c = unsafe.Sizeof(a)
)

func main(){
    println(a, b, c)
}

abc 3 16

iota

iota，特殊常量，可以认为是一个可以被编译器修改的常量。

iota 在 const关键字出现时将被重置为 0(const 内部的第一行之前)，const 中每新增一行常量声明将使 iota 计数一次(iota 可理解为 const 语句块中的行索引)。

iota 可以被用作枚举值：

const (
    a = iota
    b = iota
    c = iota
)

第一个 iota 等于 0，每当 iota 在新的一行被使用时，它的值都会自动加 1；所以 a=0, b=1, c=2 可以简写为如下形式：

const (
    a = iota
    b
    c
)

iota 用法

package main
import "fmt"
func main() {
    const (
        a = iota   //0
        b          //1
        c          //2
        d = "ha"   //独立值，iota += 1
        e          //"ha"   iota += 1
        f = 100    //iota +=1
        g          //100  iota +=1
        h = iota   //7,恢复计数
        i          //8
    )
    fmt.Println(a,b,c,d,e,f,g,h,i)
}

以上实例运行结果为：

0 1 2 ha ha 100 100 7 8

再看个有趣的的 iota 实例：

package main
import "fmt"
const (
    i=1<<iota
    j=3<<iota
    k
    l
)

func main() {
    fmt.Println("i=",i)
    fmt.Println("j=",j)
    fmt.Println("k=",k)
    fmt.Println("l=",l)
}

以上实例运行结果为：

i= 1
j= 6
k= 12
l= 24

iota 表示从 0 开始自动加 1，所以 i=1<<0, j=3<<1（<< 表示左移的意思），即：i=1, j=6，这没问题，关键在 k 和 l，从输出结果看 k=3<<2，l=3<<3。

简单表述:

• i=1：左移 0 位，不变仍为 1。
• j=3：左移 1 位，变为二进制 110，即 6。
• k=3：左移 2 位，变为二进制 1100，即 12。
• l=3：左移 3 位，变为二进制 11000，即 24。

Go 语言运算符

运算符用于在程序运行时执行数学或逻辑运算。

Go 语言内置的运算符有：

• 算术运算符
• 关系运算符
• 逻辑运算符
• 位运算符
• 赋值运算符
• 其他运算符

算术运算符

假定 A 值为 10，B 值为 20。

关系运算符

假定 A 值为 10，B 值为 20。

逻辑运算符

假定 A 值为 True，B 值为 False。

位运算符

位运算符对整数在内存中的二进制位进行操作。

假定 A 为60，B 为13：

赋值运算符

其他运算符

运算符优先级

有些运算符拥有较高的优先级，二元运算符的运算方向均是从左至右。下表列出了所有运算符以及它们的优先级，由上至下代表优先级由高到低：

当然，你可以通过使用括号来临时提升某个表达式的整体运算优先级。

Go 语言条件语句

条件语句需要开发者通过指定一个或多个条件，并通过测试条件是否为 true 来决定是否执行指定语句，并在条件为 false 的情况在执行另外的语句。

下图展示了程序语言中条件语句的结构：

Go 语言提供了以下几种条件判断语句：

注意：Go 没有三目运算符，所以不支持 ?: 形式的条件判断。

Go 语言循环语句

在不少实际问题中有许多具有规律性的重复操作，因此在程序中就需要重复执行某些语句。

以下为大多编程语言循环程序的流程图：

Go 语言提供了以下几种类型循环处理语句：

循环控制语句

循环控制语句可以控制循环体内语句的执行过程。

GO 语言支持以下几种循环控制语句：

无限循环

如果循环中条件语句永远不为 false 则会进行无限循环，我们可以通过 for 循环语句中只设置一个条件表达式来执行无限循环：

package main
import "fmt"
func main() {
    for true  {
        fmt.Printf("这是无限循环。\n");
    }
}

参考文章：

• Go 语言教程