Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型


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1、指针

Go 拥有指针。指针保存了值的内存地址。

类型 ​​*T​​​ 是指向 ​​T​​​ 类型值的指针。其零值为 ​​nil​​。

var p *int

​&​​ 操作符会生成一个指向其操作数的指针。

i := 42
p = &i

​*​​ 操作符表示指针指向的底层值。

fmt.Println(*p) // 通过指针 p 读取 i
*p = 21 // 通过指针 p 设置 i

这也就是通常所说的“间接引用”或“重定向”。

与 C 不同,Go 没有指针运算。

package main

import "fmt"

func main() {
i, j := 42, 2701

p := &i //指向i
fmt.Println(*p) //通过指针读取i的值
*p = 21 //通过指针设置i的值
fmt.Println(i) //查看i的值

p = &j //指向j
*p = *p / 37 //通过指针对j进行除法运算
fmt.Println(j) //查看j的值
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_数组

2、结构体

(1)、基本用法

一个结构体(​​struct​​)就是一组字段(field)。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
X int
Y int
}

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

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_字段_02

(2)、结构体字段

结构体字段使用点号来访问。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
X int
Y int
}

func main() {
v := Vertex{1, 2}
v.X = 4
fmt.Println(v)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_go语言_03

(3)、结构体指针

结构体字段可以通过结构体指针来访问。

如果我们有一个指向结构体的指针 ​​p​​​,那么可以通过 ​​(*p).X​​​ 来访问其字段 ​​X​​​。不过这么写太啰嗦了,所以语言也允许我们使用隐式间接引用,直接写 ​​p.X​​ 就可以。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
X int
Y int
}

func main() {
v := Vertex{1, 2}
p := &v
p.X = 1e9
fmt.Println(v)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_数组_04

(4)、结构体文法

结构体文法通过直接列出字段的值来新分配一个结构体。

使用 ​​Name:​​ 语法可以仅列出部分字段。(字段名的顺序无关。)

特殊的前缀 ​​&​​ 返回一个指向结构体的指针。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
X, Y int
}

var (
v1 = Vertex{1, 2} //创建一个Vertex类型的结构体
v2 = Vertex{X: 1} //Y: 0被隐式的赋值
v3 = Vertex{} //X: 0 Y: 0
p = &Vertex{1, 2} //创建一个*Vertex类型的结构体指针
)

func main() {
fmt.Println(v1, p, v2, v3)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_golang_05

3、数组

类型 ​​[n]T​​​ 表示拥有 ​​n​​​ 个 ​​T​​ 类型的值的数组。

表达式

var a [10]int

会将变量 ​​a​​ 声明为拥有 10 个整数的数组。

数组的长度是其类型的一部分,因此数组不能改变大小。这看起来是个限制,不过没关系,Go 提供了更加便利的方式来使用数组。

package main

import "fmt"

func main() {
var a [2]string
a[0] = "Hello"
a[1] = "World"
fmt.Println(a[0], a[1])
fmt.Println(a)

primes := [6]int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
fmt.Println(primes)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_字段_06

4、切片

基本上算是介于数组和python list之间的一个数据结构吧,说实话还是有些复杂,Lua的table是我目前用过最方便的数据结构了。

(1)、基本用法

每个数组的大小都是固定的。而切片则为数组元素提供动态大小的、灵活的视角。在实践中,切片比数组更常用。

类型 ​​[]T​​​ 表示一个元素类型为 ​​T​​ 的切片。

切片通过两个下标来界定,即一个上界和一个下界,二者以冒号分隔:

a[low : high]

它会选择一个半开区间,包括第一个元素,但排除最后一个元素。

以下表达式创建了一个切片,它包含 ​​a​​ 中下标从 1 到 3 的元素:

a[1:4]
package main

import "fmt"

func main() {
primes := [6]int{2, 3, 5, 7, 11, 13}

var s []int = primes[1:4]
fmt.Println(s)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_数组_07

(2)、切片就像数组的引用

切片并不存储任何数据,它只是描述了底层数组中的一段。

更改切片的元素会修改其底层数组中对应的元素。

与它共享底层数组的切片都会观测到这些修改。

package main

import "fmt"

func main() {
names := [4]string{
"John",
"Paul",
"George",
"Ringo",
}
fmt.Println(names)

a := names[0:2]
b := names[1:3]
fmt.Println(a, b)

b[0] = "XXX"
fmt.Println(a, b)
fmt.Println(names)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_golang_08

(3)、切片文法

切片文法类似于没有长度的数组文法。

这是一个数组文法:

[3]bool{true, true, false}

下面这样则会创建一个和上面相同的数组,然后构建一个引用了它的切片:

[]bool{true, true, false}
package main

import "fmt"

func main() {
a := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
fmt.Println(a)

r := []bool{true, false, true, true,false, true}
fmt.Println(r)

s := []struct{
i int
b bool
}{
{2, true},
{3, false},
{5, true},
{7, true},
{11, false},
{13, true},
}
fmt.Println(s)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_字段_09

(4)、切片的默认行为

在进行切片时,你可以利用它的默认行为来忽略上下界。

切片下界的默认值为 ​​0​​,上界则是该切片的长度。

对于数组

var a [10]int

来说,以下切片是等价的:

a[0:10]
a[:10]
a[0:]
a[:]
package main

import "fmt"

func main() {
s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}

s = s[1:4]
fmt.Println(s)

s = s[:2]
fmt.Println(s)

s = s[1:]
fmt.Println(s)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_golang_10

(5)、切片的长度和容量

切片拥有 长度容量

切片的长度就是它所包含的元素个数。

切片的容量是从它的第一个元素开始数,到其底层数组元素末尾的个数。

切片 ​​s​​​ 的长度和容量可通过表达式 ​​len(s)​​​ 和 ​​cap(s)​​ 来获取。

你可以通过重新切片来扩展一个切片,给它提供足够的容量。试着修改示例程序中的切片操作,向外扩展它的容量,看看会发生什么。

package main

import "fmt"

func main() {
s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
printSlice(s)

//截取切片使其长度为0
s = s[:0]
printSlice(s)

//扩展其长度
s = s[:4]
printSlice(s)

//舍弃前两个值
s = s[2:]
printSlice(s)
}

func printSlice(s []int) {
fmt.Printf("len=%d cap=%d %v\n", len(s), cap(s), s)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_golang_11

(6)、nil切片

切片的零值是 ​​nil​​。

nil 切片的长度和容量为 0 且没有底层数组。

package main

import "fmt"

func main() {
var s []int
fmt.Println(s, len(s), cap(s))
if s == nil {
fmt.Println("nil!")
}
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_go语言_12

(7)、用make创造切片

切片可以用内建函数 ​​make​​ 来创建,这也是你创建动态数组的方式。

​make​​ 函数会分配一个元素为零值的数组并返回一个引用了它的切片:

a := make([]int, 5)  // len(a)=5

要指定它的容量,需向 ​​make​​ 传入第三个参数:

b := make([]int, 0, 5) // len(b)=0, cap(b)=5

b = b[:cap(b)] // len(b)=5, cap(b)=5
b = b[1:] // len(b)=4, cap(b)=4
package main

import "fmt"

func main() {
a := make([]int, 5)
printSlice("a", a)

b := make([]int, 0, 5)
printSlice("b", b)

c := b[:2]
printSlice("c", c)

d := c[2:5]
printSlice("d", d)
}

func printSlice(s string, x []int) {
fmt.Printf("%s len=%d cap=%d %v\n", s, len(x), cap(x), x)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_字段_13

(8)、切片的切片

切片可包含任何类型,甚至包括其它的切片。

package main

import (
"fmt"
"strings"
)

func main() {
//创建一个井字板(经典游戏)
board := [][]string{
[]string{"_", "_", "_"},
[]string{"_", "_", "_"},
[]string{"_", "_", "_"},
}

//两个玩家轮流打上X和O
board[0][0] = "X"
board[2][2] = "O"
board[1][2] = "X"
board[1][0] = "O"
board[0][2] = "X"

for i := 0; i < len(board); i++ {
fmt.Printf("%s\n", strings.Join(board[i], " "))
}
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_golang_14

(9)、向切片追加元素

为切片追加新的元素是种常用的操作,为此 Go 提供了内建的 ​​append​​​ 函数。内建函数的​​文档​​对此函数有详细的介绍。

func append(s []T, vs ...T) []T

​append​​​ 的第一个参数 ​​s​​​ 是一个元素类型为 ​​T​​​ 的切片,其余类型为 ​​T​​ 的值将会追加到该切片的末尾。

​append​​ 的结果是一个包含原切片所有元素加上新添加元素的切片。

当 ​​s​​ 的底层数组太小,不足以容纳所有给定的值时,它就会分配一个更大的数组。返回的切片会指向这个新分配的数组。

(要了解关于切片的更多内容,请阅读文章 ​​Go 切片:用法和本质​​。)

package main

import "fmt"

func main() {
var s []int
printSlice(s)

//添加一个空切片
s = append(s, 0)
printSlice(s)

//这个切片会按需增长
s = append(s, 1)
printSlice(s)

//可以一次性添加多个元素
s = append(s , 2, 3, 4)
printSlice(s)
}

func printSlice(s []int) {
fmt.Printf("len=%d cap=%d %v\n", len(s), cap(s), s)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_数组_15

5、range

总体来说和for in循环类似,这在除了C的很多语言中都存在。

(1)、基本用法

​for​​​ 循环的 ​​range​​ 形式可遍历切片或映射。

当使用 ​​for​​ 循环遍历切片时,每次迭代都会返回两个值。第一个值为当前元素的下标,第二个值为该下标所对应元素的一份副本。

package main

import "fmt"

var pow = []int{1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128}

func main() {
for i, v := range pow {
fmt.Printf("2**%d = %d\n", i, v)
}
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_字段_16

(2)、range进阶

可以将下标或值赋予 ​​_​​ 来忽略它。

for i, _ := range pow
for _, value := range pow

若你只需要索引,忽略第二个变量即可。

for i := range pow
package main

import "fmt"

func main() {
pow := make([]int, 10)
for i := range pow {
pow[i] = 1 << uint(i) // == 2 ** i
}
for _, value := range pow {
fmt.Printf("%d\n", value)
}
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_golang_17

6、映射

类似于map以及dict等。

(1)、映射基本用法

映射将键映射到值。

映射的零值为 ​​nil​​​ 。​​nil​​ 映射既没有键,也不能添加键。

​make​​ 函数会返回给定类型的映射,并将其初始化备用。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
Lat, Long float64
}

var m map[string]Vertex

func main() {
m = make(map[string]Vertex)
m["Bell Labs"] = Vertex{
40.68433, -74.39967,
}
fmt.Println(m["Bell Labs"])
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_golang_18

(2)、映射的文法

映射的文法与结构体相似,不过必须有键名。

若顶级类型只是一个类型名,你可以在文法的元素中省略它。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
Lat, Long float64
}

var m = map[string]Vertex {
"Bell Labs": Vertex{
40.68433,
-74.39967,
},
"Google": Vertex{
37.42202,
-122.08408,
},
}

//var m = map[string]Vertex {
// "Bell Labs": {
// 40.68433,
// -74.39967,
// },
// "Google":{
// 37.42202,
// -122.08408,
// },
//}

func main() {
fmt.Println(m)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_字段_19

(3)、修改映射

在映射 ​​m​​ 中插入或修改元素:

m[key] = elem

获取元素:

elem = m[key]

删除元素:

delete(m, key)

通过双赋值检测某个键是否存在:

elem, ok = m[key]

若 ​​key​​​ 在 ​​m​​​ 中,​​ok​​​ 为 ​​true​​​ ;否则,​​ok​​​ 为 ​​false​​。

若 ​​key​​​ 不在映射中,那么 ​​elem​​ 是该映射元素类型的零值。

同样的,当从映射中读取某个不存在的键时,结果是映射的元素类型的零值。

:若 ​​elem​​​ 或 ​​ok​​ 还未声明,你可以使用短变量声明:

elem, ok := m[key]
package main

import "fmt"

func main() {
m := make(map[string]int)

m["Answer"] = 42
fmt.Println("The vlue:", m["Answer"])

m["Answer"] = 48
fmt.Println("The vlue:", m["Answer"])

delete(m, "Answer")
fmt.Println("The vlue:", m["Answer"])

v, ok := m["Answer"]
fmt.Println("The value:", v, "Present?", ok)
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_数组_20

7、函数值

函数也是值。它们可以像其它值一样传递。可以理解成面向接口编程思想的体现,将可能多变的不确定的部分封装提供函数接口,根据不同场景实现不同内容后传递该实现。

函数值可以用作函数的参数或返回值。

package main

import (
"fmt"
"math"
)

func compute(fn func(float64, float64) float64) float64 {
return fn(3, 4)
}

func main() {
hypot := func(x, y float64) float64 {
return math.Sqrt(x*x + y*y)
}
fmt.Println(hypot(5, 12))

fmt.Println(compute(hypot))
fmt.Println(compute(math.Pow))
}

Go语言从入门到规范-1.4、Go语言基础之数据类型_字段_21

8、函数的闭包

Go 函数可以是一个闭包。闭包是一个函数值,它引用了其函数体之外的变量。该函数可以访问并赋予其引用的变量的值,换句话说,该函数被这些变量“绑定”在一起。可以理解成面向对象中封装性的体现,对该变量和函数进行封装,提供一个类似对象中类方法的调用接口,多次调用时不用再单独创建属性和方法,只需要进行变量初始u啊(构造方法)并调用对应函数(类对外提供的方法)即可。

例如,函数 ​​adder​​​ 返回一个闭包。每个闭包都被绑定在其各自的 ​​sum​​ 变量上。

package main

import "fmt"

//该函数返回一个函数,该返回的函数中可以传递一个变量,该变量和外部函数变量sum进行了一定的运算
//将sum和func绑定
func addr() func(int) int {
sum := 0
return func(x int) int {
sum += x
return sum
}
}

func main() {
pos, neg := addr(), addr()
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println(
pos(i),
neg(-2*i),
)
}
}

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