Go語言入門系列(二)之基礎語法總結


1. 認識HelloWorld

在前面的《Go語言入門系列(一)之Go的安裝和使用》這篇文章中已經寫過HelloWorld.go了,現在就來逐行認識一下它。

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Println("Hello, World!")
}

第1行:我們的Go程序是由——package構成的,包的聲明形式為:package <包名>。該行的意思是:當前HelloWorld.go文件屬於main包。

第2行:如果你使用過Java或Python,那你對import肯定不陌生。該行的意思是:導入一個名為fmt的包。如果需要導入多個包,有兩種寫法:

import "fmt"
import "math"

或者使用分組形式同時導入多個包

import (
	"fmt"
	"math/rand"
)

顯然第二種使用括號,以分組的形式導入更加方便。

第3行:我們使用func關鍵字來聲明一個函數,在這個例子中,我們聲明的是main函數。如果你有過其他語言的編程經驗,肯定熟悉main函數的作用:程序的入口。

第4行:我們的函數內容放在函數的{}中,在該例中,調用了fmt包中的打印方法,由此可見,Golang語言調用函數的方法和Java、Python一樣使用小數點:<包名>.<函數名>

看完這幾行簡單代碼,我們發現:在Go語言中,並不需要分號;來結束語句。

2. 變量

2.1. 命名規范

Go語言要求標識符以一個字母或下划線開頭,后面可以跟任意數量的字母、數字、下划線。不能使用關鍵字作為標識符

區分大小寫,變量num和變量Num是兩個變量。

2.2. 聲明

Go語言的變量聲明方式和其他語言(如C、Java、Python)不太一樣。

比如,我們聲明一個為int類型的變量a:

var a int

可以看出,Go語言聲明變量的方式為:

var <變量名> <變量類型>

我們還可以同時聲明多個類型相同的變量:

var <變量名1>, <變量名2>, <變量名3>, ... <變量類型>

使用分組同時聲明多個類型不同的變量:

var (
	<變量名1> <變量類型1>
    <變量名2> <變量類型2>
    <變量名3> <變量類型3>
    ...
)

下面是一個具體的例子:

package main

import "fmt"

var i bool//類型在后

func main() {
	var a, b, c int//多個
	fmt.Println(i, a, b, c)
}

2.3. 初始化

當我們聲明變量時,可以對其進行初始化。當有初始值時,我們可以省略變量的類型,變量會根據對應的初始值獲取正確的類型。見下例:

package main

import "fmt"

var a int = 1
var b, c bool = true, false

func main() {
	var i, j, k = 2, false, "行小觀"	//省略變量類型
	fmt.Println(a, b, c, i, j, k)
    k = "行小觀2號" //賦值操作
    fmt.Println(k)
}

若我們在聲明變量時,不給變量賦初始值,則這些變量會被賦予“零值”。

這些零值為:

  1. 數值類型為0
  2. 布爾類型為false
  3. 字符串為""(即空字符串)

如果上例中的代碼中的變量不進行初始化,即:

package main

import "fmt"

var a int
var b, c bool

func main() {
	var i int
	var j bool
	var k string
	fmt.Println(a, b, c, i, j, k)
}

則打印結果為:0 false false 0 false (變量k由於是空字符串,所以打印出來了但是看不到)

2.4. 短變量聲明

前面介紹了當我們聲明變量時有以下幾種方式:

var i int	//聲明一個int變量
var i, j, k int	//同時聲明多個int變量
var i int = 1	//聲明一個int變量並初始化
var i, j, k int = 1, 2, 3	//同時聲明多個int變量並分別初始化
var i = 1	//省略類型,聲明一個int變量並初始化
var i, j, k = 1, 2, 3	//省略類型,同時聲明多個int變量並分別初始化

除此之外還有一種更簡潔的聲明變量的方式:

i := 1
i, j, k := 1, 2, 3

當我們使用:=聲明變量時,不用寫var也不用寫類型,但是這種方式只能在函數內部使用,不能在函數外部使用。當在函數外部聲明變量時,只能使用var

package main

import "fmt"

var a int = 1	//函數外部

func main() {
	var i, j int = 2, 3	//函數內部

	k := 4 //只能在函數中使用
	v1, v2, v3 := true, false, "行小觀"

	fmt.Println(a, i, j, k, v1, v2, v3)
}

此外,我們聲明的變量必須要使用,如果聲明了變量,但是沒使用,會在編譯時報錯。比如:

package main

import "fmt"

func main() {
	var i bool
	var j int //聲明了,但沒使用,會報錯
	fmt.Println(i)
}

對於我們導入的包也有此要求,即:導入的包必須使用。

3. 數據類型

3.1. 布爾類型

布爾類型為bool,值可取truefalse,默認值為false

3.2. 字符串類型

字符串類型為string,默認為空字符串""

3.3. 數值類型

整數類型分為:

  • 有符號數:intint8int16int32 (rune)int64

  • 無符號數:uintuint8 (byte)uint16uint32uint64

其中intuint的兩種類型的長度相同,取決於具體的編譯器,比如在32位系統上通常為32位,在64位系統上通常為64位。

int8uint8這些類型則是Go語言直接定義好位數的類型。runebyteint32uint8的別名。

當我們需要使用整數時,應當盡量使用int類型。當然,如果你有特殊的理由使用其他整數類型,便另當他論。

浮點數類型有兩種:float32float64,注意沒有所謂的float類型。

復數類型也有兩種:complex64complex128

注意:不同類型的變量之間不能直接進行賦值或其他運算(比如加減乘除)

package main

import "fmt"

var (
	a int = 1
	b int8 = 2
	c int16
)

func main() {
	c = b	//不同類型之間進行賦值操作,[報錯1]
	d := a + b	//不同類型之間進行相加運算,[報錯2]
	fmt.Printf("c = %v, d = %v", c, d)
}

以上代碼在編譯過程中會報錯:

[報錯1]:cannot use b (type int8) as type int16 in assignment

[報錯2]:invalid operation: a + b (mismatched types int and int8)

3.4. 類型轉換

前面一節說過:不同類型的變量之間不能直接進行賦值或其他運算,所以我們可以間接地做。

比如:將int8類型轉換為int類型,這樣就可以間接地進行賦值和其他運算。

使用表達式T(v)將變量v的值的類型轉換為T。注意是轉換的是變量的值,變量本身的類型不變。

package main

import "fmt"

var (
	a int = 1
	b int8 = 2
	c uint
	d int64
)

func main() {
	c = uint(b) //將變量b的值2的類型從int8轉換為uint
	d = int64(a) + int64(b)

	fmt.Printf("c(%T):%v = b(%T):%v\n", c, c, b, b)
	fmt.Printf("a(%T):%v + b(%T):%v = d(%T):%v\n", a, a, b, b, d, d)
}

注意:Go語言中的類型轉換是顯示的,表達式T()是必須的,不能省略。

4. 常量

常量是固定的值,值在程序運行期間不會改變。

常量可以定義為數值、字符串、布爾類型

常量的聲明方式和變量差不多,區別在於常量需要用const關鍵字修飾,不能使用:=進行聲明。

package main

import "fmt"

const num int = 555
var a int = 1

func main() {

	const world = "世界"
	const truth = true

	fmt.Println("Hello,", world)
	fmt.Println("num = ", num)
	fmt.Println("a = ", a)
	fmt.Println("對嗎?", truth)
}

5. 初識函數

如果你之前學習過C或者Java等語言,肯定已經對函數(方法)有了一定的認識。

簡單地來說,函數是對能完成某個功能的部分代碼的抽象。當以后再需要該功能,我們只需要調用其對用的函數即可,不必再重復編寫代碼。

5.1. 函數的聲明

我們在前面的內容已經使用到了函數,即main()。我們使用func關鍵字聲明函數。

func func_name() {
    
}

5.2. 函數的參數

Go語言中,函數可以有0個或多個參數。

package main

import "fmt"

func printName(name string, age int) {
	fmt.Println("我叫", name, ", 今年", age, "歲了")
}

func sayHello() {
	fmt.Println("行小觀說:“你好”")
}

func main() {
	printName("行小觀", 1)
	sayHello()
}

如果你有多個參數的類型相同,你可以進行簡寫,只需要在這幾個相同的參數最后寫一遍類型即可。

func foo(x int, y int, z int)
可以簡寫為:
func foo(x, y, x int)

5.3. 函數的類型和返回值

函數的類型在函數名之后。(盡快適應Go的這種風格:類型在變量名后)

package main

import "fmt"

func add(x int, y int) int {
	return x + y
}

func main() {
	fmt.Println(add(1, 2))
}

當函數沒有返回值時,不需要寫函數的類型:

func sayHello() {//沒有返回值,不寫函數類型
	fmt.Println("行小觀說:“你好”")
}

函數可以有0個或多個返回值

多個返回值就意味着該函數有多個返回值類型:

package main

import "fmt"

func sumAndDiff(x, y int) (int, int) { //兩個返回值類型
	sum := x + y
	diff := x - y
	return sum, diff //兩個返回值
}

func main() {
	a, b := sumAndDiff(5, 1)
	fmt.Println(a, b)
}

注意:和參數不同,有幾個返回值就寫幾個返回值類型,不能簡寫。

Go語言還提供了另一種函數返回的方式:命名返回值。

顧名思義,我們通過給返回值進行命名,使用空return語句,這樣會直接返回已命名的返回值。如上例的sumAndDiff函數可以寫為:

func sumAndDiff(x, y int) (sum int, diff int) {//提前命名返回值
	sum = x + y
	diff = x - y //返回值在函數中被初始化
	return //返回值已經初始化了,不需要再在return語句中寫變量了
}

下面總結一下函數的使用:

func functionName(input1, input11 type1, input2 type2 ...) (type1, type11, type2 ...){
    
    //函數體
    
    return value1, value11, value2 ...
}

或者命名返回值

func functionName(input1, input11 type1, input2 type2 ...) (output1 type1, output11 type11, output2 type2 ...){
    
    //函數體
    output1 = ...
    output11 = ...
    output2 =  ...
    ...
    return
}

6. 導出名

前面我們已經使用了import導入功能,比如improt "fmt",該行代碼可以讓我們在本包中使用其他包里的函數。

那么我們如何讓其他包能夠使用到本包的方法或變量呢?答案是:將方法或變量導出

在Go語言中,如果一個名字以大寫字母開頭,那么它就是已導出的,這意味着別的包可以使用它。(相當於Java中的public的作用)

比如我們常用的打印函數fmt.Println(...),可以看到Println()的首字母是大寫的,所以我們能夠導入fmt包后使用該方法。

7. 流程控制語句

7.1. if語句

if語句是條件判斷語句,用來判斷是否滿足某種條件,如果滿足,則執行某段代碼;如果不滿足,則不執行。

if ... {
    //代碼
} else if ... {
    //代碼
} else {
    //代碼
}

注意格式:條件判斷語句不需要使用小括號()

下面是幾個例子:

if a > 0 {//如果滿足a>0,則打印Hello, World
    fmt.Println("Hello, World")
}
if a > 0 {//如果滿足a>0,則打印 Hello, World
    fmt.Println("Hello, World!")
} else {//否則(即不滿足a>0),則打印 你好,世界!
    fmt.Println("你好,世界!")
}
if a > 5 {//如果滿足a>5,則打印 Hello, World
    fmt.Println("Hello, World!")
} else if a <= 5 && a > 0 {//如果滿足0<a<=5,則打印 好好學習,天天向上
    fmt.Println("好好學習,天天向上")
} else {//否則(即上面的條件都不滿足),則打印 你好,世界!
    fmt.Println("你好,世界!")
}

Go語言的if語句有一個特性:可以在條件表達式前執行一個簡單的語句。下面是一個例子:

package main

import "fmt"

func sum(x, y int) int {
	return x + y
}

func main ()  {
	if i := sum(1, 2); i > 0 {
		fmt.Println("Hello, World!")//作用域內,能打印i
	}
    //fmt.Println(i)//作用域外,不能打印i
}

在if語句中,使用sum(x, y int)函數計算出i的值,再進行判斷。注意:變量i的作用域只在if語句中有效。

7.2. for語句

for語句是Go語言中的循環控制語句。它有幾種形式:

(一)基本形式:

for 初始化語句; 條件表達式; 后置語句 {
    //循環體代碼
}
  • 初始化語句:在第一次循環前之前,且只執行這一次
  • 條件表達式:每次循環都會計算該表達式,如果滿足(值為true)則繼續循環;如果不滿足(值為false),則跳出循環
  • 后置語句:每次循環執行完都會執行該語句

下面是一個例子,循環打印5次"Hello,World!"

for i := 0; i < 5; i++ {
    fmt.Println("Hello, World!", i)
}

注意該例的初始化語句i := 0是一個短變量聲明,變量i只在該for循環中生效。

(二)省略形式:

for循環中的初始化語句和后置語句是可以省略的。

i := 0
for ; i < 5; i++ {
    fmt.Println("Hello, World!", i)
}
i := 0
for ; i < 5; {
    fmt.Println("Hello, World!", i)
    i++
}

從某種意義上來講,上面兩個例子並沒有省略初始化語句或后置語句,只是改變了位置。

(三)while形式

諸如C、Java等語言中都有while循環,但是Go語言中沒有while循環,但是我們可以使用for循環來實現“while循環”。

其實(二)省略形式中的第二個for循環例子就已經可以看做是while循環了。我們再稍做改進:

i := 0
for i < 5 {//去掉兩個分號,只寫條件表達式
    fmt.Println("Hello, World!", i)
    i++
}

(四)無限循環形式

//打印無限多個Hello, World!
for  {
    fmt.Println("Hello, World!")
}

7.3. break和continue

上面提到的循環語句只有當條件表達式的值為false時,才會停止循環。但實際開發中,我們可能在條件表達式的值為true的情況下,需要退出循環。這種時候,就需要使用breakcontinue語句。

break語句用來跳出當前循環,continue語句用來跳過本次循環。

下面是兩個實例(改進上面循環打印5次"Hello,World!"的例子):

實例1:增加需求,當打印完第2遍Hello,World!時,停止打印

for i := 0; i < 5; i++ {
    if i == 2 {
        break
    }
    fmt.Println("Hello, World!", i)
}

實例2:增加需求,不打印第3遍Hello,World!

for i := 0; i < 5; i++ {
    if i == 2 {
        continue
    }
    fmt.Println("Hello, World!", i)
}

7.4. switch語句

我們可以使用if...else if...else if...進行一連串的條件判斷,但是這樣過於繁雜。switch語句就是用來簡化這個問題的。

switch 變量 {
    case 選項1 :
    	//操作1代碼
    case 選項2 :
    	//操作2代碼
    case 選項3 :
    	//操作3代碼
    case 選項n:
    	//操作n代碼
	default :
    	//默認操作
}

switch語句中有許多case和一個default,只有當變量和case的選項相匹配時,才會執行對應的操作代碼。如果沒有case的選項可以匹配,則默認執行default的代碼。

下面是一個例子:

package main

import "fmt"

func sum(x, y int) int {
	return x + y
}

func main ()  {
    result := sum(3, 2)
	switch result {
	case 1 :
		fmt.Println("結果為1")
	case 2, 3, 4:	//多種情況聚合在一起
		fmt.Println("結果為2或3或4")
	case sum(1, 4):	//支持表達式
		fmt.Println("結果為5")
	default:
		fmt.Println("其他結果")
	}
}

從上面的例子可以看出,Go語言中switch的case支持常量(不必為整數)、表達式、多個值聚合。注意:不論是常量、表達式,還是多個值聚合,都要保證常量、表達式的值、多個值的類型和switch的變量相同。

switch語句的匹配順序是自上到下。Go語言自動為每個case提供了break語句,所以在眾多選項中只能執行1個casedefault,然后結束,剩余的不再執行。

但是可以使用fallthrough強制執行剩余的case:

result := sum(1, 1)
switch result {
    case 1 :
    fmt.Println("結果為1")
    fallthrough
    case 2, 3, 4:
    fmt.Println("結果為2或3或4")
    fallthrough
    case sum(1, 4):
    fmt.Println("結果為5")
    fallthrough
    default:
    fmt.Println("其他結果")
}

還是上面的那個例子,但是在每個case中使用fallthrough,現在的打印結果為:

結果為2或3或4
結果為5
其他結果

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文章首發於公眾號『行人觀學』

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