【Golang】學習筆記4 -- 變數、常量、內建類型以及Go程式設計中的一些技巧

前言

這一篇我們將要介紹如何定義變數、常量、Go內建類型以及Go程式設計中的一些技巧。（本文主要內容來自電子書《GO web 編程》）

定義變數

Go語言裡面定義變數有多種方式。

使用var關鍵字是Go最基本的定義變數方式，與C語言不同的是Go把變數類型放在變數名後面：

//定義一個名稱為“variableName”，類型為"type"的變數var variableName type

定義多個變數:

// 定義三個類型都是“type”的變數var vname1, vname2, vname3 type

定義變數並初始化值

//初始化“variableName”的變數為“value”值，類型是“type”var variableName type = value

同時初始化多個變數

/*    定義三個類型都是"type"的變數,並且分別初始化為相應的值    vname1為v1，vname2為v2，vname3為v3*/var vname1, vname2, vname3 type= v1, v2, v3

變數的簡短聲明

你是不是覺得上面這樣的定義有點繁瑣？沒關係，因為Go語言的設計者也發現了，有一種寫法可以讓它變得簡單一點。我們可以直接忽略型別宣告，那麼上面的代碼變成這樣了：

/*    定義三個變數，它們分別初始化為相應的值    vname1為v1，vname2為v2，vname3為v3    然後Go會根據其相應值的類型來幫你初始化它們*/var vname1, vname2, vname3 = v1, v2, v3

你覺得上面的還是有些繁瑣？好吧，我也覺得。讓我們繼續簡化：

/*    定義三個變數，它們分別初始化為相應的值    vname1為v1，vname2為v2，vname3為v3    編譯器會根據初始化的值自動推匯出相應的類型*/vname1, vname2, vname3 := v1, v2, v3

現在是不是看上去非常簡潔了？

:=這個符號直接取代了var和type,這種形式叫做簡短聲明。不過它有一個限制，那就是它只能用在函數內部；在函數外部使用則會無法編譯通過，所以一般用var方式來定義全域變數。

特殊變數“_”

Go對於已聲明但未使用的變數會在編譯階段報錯，比如下面的代碼就會產生一個錯誤：聲明了i但未使用。

package mainfunc main() {    var i int}

這個時候我們的特殊變數_（底線）就派上用場了，任何賦予它的值都會被丟棄。在這個例子中，我們將值35賦予b，並同時丟棄34：

_, b := 34, 35

常量

所謂常量，也就是在程式編譯階段就確定下來的值，而程式在運行時無法改變該值。在Go程式中，常量可定義為數值、布爾值或字串等類型。

它的文法如下：

const constantName = value//如果需要，也可以明確指定常量的類型：const Pi float32 = 3.1415926

下面是一些常量聲明的例子：

const Pi = 3.1415926const i = 10000const MaxThread = 10const prefix = "astaxie_"

Go 常量和一般程式語言不同的是，可以指定相當多的小數位元(例如200位)，
若指定給float32自動縮短為32bit，指定給float64自動縮短為64bit，詳情參考連結

內建基礎類型

Boolean

在Go中，布爾值的類型為bool，值是true或false，預設為false。

//範例程式碼var isActive bool  // 全域變數聲明var enabled, disabled = true, false  // 忽略類型的聲明func test() {    var available bool  // 一般聲明    valid := false      // 簡短聲明    available = true    // 賦值操作}

數實值型別

整數類型有無符號和帶符號兩種。Go同時支援int和uint，這兩種類型的長度相同，但具體長度取決於不同編譯器的實現。Go裡面也有直接定義好位元的類型：rune, int8, int16, int32, int64和byte, uint8, uint16, uint32, uint64。其中rune是int32的別稱，byte是uint8的別稱。

需要注意的一點是，這些類型的變數之間不允許互相賦值或操作，不然會在編譯時間引起編譯器報錯。

如下的代碼會產生錯誤：invalid operation: a + b (mismatched types int8 and int32)

var a int8  var b int32  c:=a + b  

另外，儘管int的長度是32 bit, 但int 與 int32並不可以互用。

浮點數的類型有float32和float64兩種（沒有float類型），預設是float64。

這就是全部嗎？No！Go還支援複數。它的預設類型是complex128（64位實數+64位虛數）。如果需要小一些的，也有complex64(32位實數+32位虛數)。複數的形式為RE + IMi，其中RE是實數部分，IM是虛數部分，而最後的i是虛數單位。下面是一個使用複數的例子：

var c complex64 = 5+5i//output: (5+5i)fmt.Printf("Value is: %v", c)

字串

我們在上一節中講過，Go中的字串都是採用UTF-8字元集編碼。字串是用一對雙引號（""）或反引號（` `）括起來定義，它的類型是string。

//範例程式碼var frenchHello string  // 聲明變數為字串的一般方法var emptyString string = ""  // 聲明了一個字串變數，初始化為空白字串func test() {    no, yes, maybe := "no", "yes", "maybe"  // 簡短聲明，同時聲明多個變數    japaneseHello := "Konichiwa"  // 同上    frenchHello = "Bonjour"  // 常規賦值}

在Go中字串是不可變的，例如下面的代碼編譯時間會報錯：cannot assign to s[0]

var s string = "hello"s[0] = 'c'

但如果真的想要修改怎麼辦呢？下面的代碼可以實現：

s := "hello"c := []byte(s)  // 將字串 s 轉換為 []byte 類型c[0] = 'c's2 := string(c)  // 再轉換回 string 類型fmt.Printf("%s\n", s2)

Go中可以使用+操作符來串連兩個字串：

s := "hello,"m := " world"a := s + mfmt.Printf("%s\n", a)

修改字串也可寫為：

s := "hello"s = "c" + s[1:] // 字串雖不能更改，但可進行切片操作fmt.Printf("%s\n", s)

如果要聲明一個多行的字串怎麼辦？可以通過`來聲明：

m := `hello        world`

` 括起的字串為Raw字串，即字串在代碼中的形式就是列印時的形式，它沒有字元轉義，換行也將原樣輸出。例如本例中會輸出：

hello        world

錯誤類型

Go內建有一個error類型，專門用來處理錯誤資訊，Go的package裡面還專門有一個包errors來處理錯誤：

err := errors.New("emit macho dwarf: elf header corrupted")if err != nil {    fmt.Print(err)}

Go資料底層的儲存

下面這張圖來源於Russ Cox Blog中一篇介紹Go資料結構的文章，大家可以看到這些基礎類型底層都是分配了一塊記憶體，然後儲存了相應的值。

Go資料格式的儲存

一些技巧

分組聲明

在Go語言中，同時聲明多個常量、變數，或者匯入多個包時，可採用分組的方式進行聲明。

例如下面的代碼：

import "fmt"import "os"const i = 100const pi = 3.1415const prefix = "Go_"var i intvar pi float32var prefix string

可以分組寫成如下形式：

import(    "fmt"    "os")const(    i = 100    pi = 3.1415    prefix = "Go_")var(    i int    pi float32    prefix string)

iota枚舉

Go裡面有一個關鍵字iota，這個關鍵字用來聲明enum的時候採用，它預設開始值是0，const中每增加一行加1：

package mainimport (    "fmt")const (    x = iota // x == 0    y = iota // y == 1    z = iota // z == 2    w        // 常量聲明省略值時，預設和之前一個值的字面相同。這裡隱式地說w = iota，因此w == 3。其實上面y和z可同樣不用"= iota")const v = iota // 每遇到一個const關鍵字，iota就會重設，此時v == 0const (    h, i, j = iota, iota, iota //h=0,i=0,j=0 iota在同一行值相同)const (    a       = iota //a=0    b       = "B"    c       = iota             //c=2    d, e, f = iota, iota, iota //d=3,e=3,f=3    g       = iota             //g = 4)func main() {    fmt.Println(a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, x, y, z, w, v)}

除非被顯式設定為其它值或iota，每個const分組的第一個常量被預設設定為它的0值，第二及後續的常量被預設設定為它前面那個常量的值，如果前面那個常量的值是iota，則它也被設定為iota。

Go程式設計的一些規則

Go之所以會那麼簡潔，是因為它有一些預設的行為：

• 大寫字母開頭的變數是可匯出的，也就是其它包可以讀取的，是公有變數；小寫字母開頭的就是不可匯出的，是私人變數。
• 大寫字母開頭的函數也是一樣，相當於class中的帶public關鍵詞的公有函數；小寫字母開頭的就是有private關鍵詞的私人函數。

array、slice、map

array

array就是數組，它的定義方式如下：

var arr [n]type

在[n]type中，n表示數組的長度，type表示儲存元素的類型。對數組的操作和其它語言類似，都是通過[]來進行讀取或賦值：

var arr [10]int  // 聲明了一個int類型的數組arr[0] = 42      // 數組下標是從0開始的arr[1] = 13      // 賦值操作fmt.Printf("The first element is %d\n", arr[0])  // 擷取資料，返回42fmt.Printf("The last element is %d\n", arr[9]) //返回未賦值的最後一個元素，預設返回0

由於長度也是數群組類型的一部分，因此[3]int與[4]int是不同的類型，數組也就不能改變長度。數組之間的賦值是值的賦值，即當把一個數組作為參數傳入函數的時候，傳入的其實是該數組的副本，而不是它的指標。如果要使用指標，那麼就需要用到後面介紹的slice類型了。

數組可以使用另一種:=來聲明

a := [3]int{1, 2, 3} // 聲明了一個長度為3的int數組b := [10]int{1, 2, 3} // 聲明了一個長度為10的int數組，其中前三個元素初始化為1、2、3，其它預設為0c := [...]int{4, 5, 6} // 可以省略長度而採用`...`的方式，Go會自動根據元素個數來計算長度

也許你會說，我想數組裡面的值還是數組，能實現嗎？當然咯，Go支援嵌套數組，即多維陣列。比如下面的代碼就聲明了一個二維數組：

// 聲明了一個二維數組，該數組以兩個數組作為元素，其中每個數組中又有4個int類型的元素doubleArray := [2][4]int{[4]int{1, 2, 3, 4}, [4]int{5, 6, 7, 8}}// 上面的聲明可以簡化，直接忽略內部的類型easyArray := [2][4]int{{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}}

數組的分配如下所示：

多維陣列的映射關係

slice

在很多應用情境中，數組並不能滿足我們的需求。在初始定義數組時，我們並不知道需要多大的數組，因此我們就需要“動態數組”。在Go裡面這種資料結構叫slice

slice並不是真正意義上的動態數組，而是一個參考型別。slice總是指向一個底層array，slice的聲明也可以像array一樣，只是不需要長度。

// 和聲明array一樣，只是少了長度var fslice []int

接下來我們可以聲明一個slice，並初始化資料，如下所示：

slice := []byte {'a', 'b', 'c', 'd'}

slice可以從一個數組或一個已經存在的slice中再次聲明。slice通過array[i:j]來擷取，其中i是數組的開始位置，j是結束位置，但不包含array[j]，它的長度是j-i。

// 聲明一個含有10個元素元素類型為byte的數組var ar = [10]byte {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j'}// 聲明兩個含有byte的slicevar a, b []byte// a指向數組的第3個元素開始，併到第五個元素結束，a = ar[2:5]//現在a含有的元素: ar[2]、ar[3]和ar[4]// b是數組ar的另一個sliceb = ar[3:5]// b的元素是：ar[3]和ar[4]

注意slice和數組在聲明時的區別：聲明數組時，方括弧內寫明了數組的長度或使用...自動計算長度，而聲明slice時，方括弧內沒有任何字元。

它們的資料結構如下所示

slice和array的對應關係圖

slice有一些簡便的操作

• slice的預設開始位置是0，ar[:n]等價於ar[0:n]
• slice的第二個序列預設是數組的長度，ar[n:]等價於ar[n:len(ar)]
• 如果從一個數組裡面直接擷取slice，可以這樣ar[:]，因為預設第一個序列是0，第二個是數組的長度，即等價於ar[0:len(ar)]

下面這個例子展示了更多關於slice的操作：

// 聲明一個數組var array = [10]byte{'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j'}// 聲明兩個slicevar aSlice, bSlice []byte// 示範一些簡便操作aSlice = array[:3] // 等價於aSlice = array[0:3] aSlice包含元素: a,b,caSlice = array[5:] // 等價於aSlice = array[5:10] aSlice包含元素: f,g,h,i,jaSlice = array[:]  // 等價於aSlice = array[0:10] 這樣aSlice包含了全部的元素// 從slice中擷取sliceaSlice = array[3:7]  // aSlice包含元素: d,e,f,g，len=4，cap=7bSlice = aSlice[1:3] // bSlice 包含aSlice[1], aSlice[2] 也就是含有: e,fbSlice = aSlice[:3]  // bSlice 包含 aSlice[0], aSlice[1], aSlice[2] 也就是含有: d,e,fbSlice = aSlice[0:5] // 對slice的slice可以在cap範圍內擴充，此時bSlice包含：d,e,f,g,hbSlice = aSlice[:]   // bSlice包含所有aSlice的元素: d,e,f,g

slice是參考型別，所以當引用改變其中元素的值時，其它的所有引用都會改變該值，例如上面的aSlice和bSlice，如果修改了aSlice中元素的值，那麼bSlice相對應的值也會改變。

從概念上面來說slice像一個結構體，這個結構體包含了三個元素：

• 一個指標，指向數組中slice指定的開始位置
• 長度，即slice的長度
• 最大長度，也就是slice開始位置到數組的最後位置的長度

    Array_a := [10]byte{'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j'}    Slice_a := Array_a[2:5]

上面代碼的真正儲存結構如所示

slice對應數組的資訊

對於slice有幾個有用的內建函數：

• len 擷取slice的長度
• cap 擷取slice的最大容量
• append 向slice裡面追加一個或者多個元素，然後返回一個和slice一樣類型的slice
• copy 函數copy從源slice的src中複製元素到目標dst，並且返回複製的元素的個數

註：append函數會改變slice所引用的數組的內容，從而影響到引用同一數組的其它slice。
但當slice中沒有剩餘空間（即(cap-len) == 0）時，此時將動態分配新的數組空間。返回的slice數組指標將指向這個空間，而原數組的內容將保持不變；其它引用此數組的slice則不受影響。

從Go1.2開始slice支援了三個參數的slice，之前我們一直採用這種方式在slice或者array基礎上來擷取一個slice

var array [10]intslice := array[2:4]

這個例子裡面slice的容量是8，新版本裡面可以指定這個容量

slice = array[2:4:7]

上面這個的容量就是7-2，即5。這樣這個產生的新的slice就沒辦法訪問最後的三個元素。

如果slice是這樣的形式array[:i:j]，即第一個參數為空白，預設值就是0。

map

map也就是Python中字典的概念，它的格式為map[keyType]valueType

我們看下面的代碼，map的讀取和設定也類似slice一樣，通過key來操作，只是slice的index只能是｀int｀類型，而map多了很多類型，可以是int，可以是string及所有完全定義了==與!=操作的類型。

// 聲明一個key是字串，值為int的字典,這種方式的聲明需要在使用之前使用make初始化var numbers map[string]int// 另一種map的聲明方式numbers = make(map[string]int)numbers["one"] = 1  //賦值numbers["ten"] = 10 //賦值numbers["three"] = 3fmt.Println("第三個數字是: ", numbers["three"]) // 讀取資料// 列印出來如:第三個數字是: 3

這個map就像我們平常看到的表格一樣，左邊列是key，右邊列是值

使用map過程中需要注意的幾點：

• map是無序的，每次列印出來的map都會不一樣，它不能通過index擷取，而必須通過key擷取
• map的長度是不固定的，也就是和slice一樣，也是一種參考型別
• 內建的len函數同樣適用於map，返回map擁有的key的數量
• map的值可以很方便的修改，通過numbers["one"]=11可以很容易的把key為one的字典值改為11
• map和其他基本型別不同，它不是thread-safe，在多個go-routine存取時，必須使用mutex lock機制

map的初始化可以通過key:val的方式初始化值，同時map內建有判斷是否存在key的方式

通過delete刪除map的元素：

// 初始化一個字典rating := map[string]float32{"C":5, "Go":4.5, "Python":4.5, "C++":2 }// map有兩個傳回值，第二個傳回值，如果不存在key，那麼ok為false，如果存在ok為truecsharpRating, ok := rating["C#"]if ok {    fmt.Println("C# is in the map and its rating is ", csharpRating)} else {    fmt.Println("We have no rating associated with C# in the map")}delete(rating, "C")  // 刪除key為C的元素

上面說過了，map也是一種參考型別，如果兩個map同時指向一個底層，那麼一個改變，另一個也相應的改變：

m := make(map[string]string)m["Hello"] = "Bonjour"m1 := mm1["Hello"] = "Salut"  // 現在m["hello"]的值已經是Salut了

make、new操作

make用於內建類型（map、slice 和channel）的記憶體配置。new用於各種類型的記憶體配置。

make

內建函數new本質上說跟其它語言中的同名函數功能一樣：new(T)分配了零值填充的T類型的記憶體空間，並且返回其地址，即一個*T類型的值。用Go的術語說，它返回了一個指標，指向新分配的類型T的零值。有一點非常重要：

new

new返回指標。

內建函數make(T, args)與new(T)有著不同的功能，make只能建立slice、map和channel，並且返回一個有初始值(非零)的T類型，而不是*T。本質來講，導致這三個類型有所不同的原因是指向資料結構的引用在使用前必須被初始化。例如，一個slice，是一個包含指向資料（內部array）的指標、長度和容量的三項描述符；在這些項目被初始化之前，slice為nil。對於slice、map和channel來說，make初始化了內部的資料結構，填充適當的值。

make返回初始化後的（非零）值。

下面這個圖詳細的解釋了new和make之間的區別。

make和new對應底層的記憶體配置

零值

關於“零值”，所指並非是空值，而是一種“變數未填充前”的預設值，通常為0。
此處羅列 部分類型 的 “零值”

int     0int8    0int32   0int64   0uint    0x0rune    0 //rune的實際類型是 int32byte    0x0 // byte的實際類型是 uint8float32 0 //長度為 4 bytefloat64 0 //長度為 8 bytebool    falsestring  ""

聲明：本文主要內容來自電子書《GO web 編程》，作者僅做了語言通順最佳化和簡單排版適配