备注:本博客将自己初步学习GO的总结进行分享,希望大家通过本博客可以在短时间内快速掌握GO的基本程序编码能力,如有错误请留言指正,谢谢!
一、初步了解Go语言
(一)Go语言诞生的主要问题和目标
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多核硬件架构: 随着计算机硬件的发展,多核处理器成为主流,使得并行计算变得普遍。然而,传统的编程语言在处理多核并行性时可能面临困难,因为它们缺乏合适的原生支持。Go语言通过引入轻量级的协程(goroutine)和通道(channel)机制,使得并发编程变得更加容易。开发者可以轻松地创建数千个并发执行的协程,而无需担心线程管理的复杂性。
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超大规模分布式计算集群: 随着云计算和分布式系统的崛起,构建和维护超大规模的分布式计算集群变得越来越常见。这些集群需要能够高效处理大量的请求、数据共享和协调。Go语言的并发特性和通道机制使得编写分布式系统变得更加容易,开发者可以使用协程和通道来处理并发任务、消息传递和协调工作。
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Web模式导致的开发规模和更新速度增加: Web应用的兴起带来了前所未有的开发规模和持续更新的需求。传统的编程语言在开发大型Web应用时可能会面临可维护性、性能和开发效率等问题。Go语言通过其简洁的语法、高效的编译速度以及并发支持,使得开发者能够更快速地迭代和部署Web应用,同时也能够更好地处理高并发的网络请求。
综合来看,Go语言在诞生时确实着重解决了多核硬件架构、超大规模分布式计算集群和Web模式下的开发规模与速度等技术挑战。它的设计目标之一是提供一种适应现代软件开发需求的编程语言,使开发者能够更好地应对这些挑战。
(二)Go语言应用典型代表
Go语言在当下应用开发中已经得到广泛应用,许多知名公司和项目都使用Go语言来构建各种类型的应用。以下是一些代表性的产品和项目,它们使用了Go语言作为核心开发语言:
这些仅仅是Go语言应用的一小部分示例,实际上还有许多其他的项目和产品也在使用Go语言来构建高性能、可靠且易于维护的应用程序。这表明Go语言在现代应用开发中发挥了重要作用,特别是在分布式系统、云计算和高性能应用领域。
(三)Java、C++、C程序员在学习编写Go时存在的误区
当Java、C++、C等编程语言的程序员开始学习编写Go语言时,可能会遇到一些误区,因为Go在某些方面与这些传统语言有所不同。以下是一些常见的误区:
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过度使用传统的并发模型: 传统的编程语言如Java、C++、C在处理并发时通常使用线程和锁来实现,但在Go中,使用协程(goroutine)和通道(channel)是更好的方式。新学习Go的程序员可能会继续使用传统的并发模型,而不充分利用Go的轻量级协程和通道,从而失去了Go的并发优势。
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过度使用指针: C和C++等语言强调指针的使用,但Go语言在设计时避免了过多的指针操作。新学习Go的程序员可能会过度使用指针,导致代码变得复杂。在Go中,尽量避免使用指针,除非真正需要对值进行修改。
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忽视错误处理: Go鼓励显式地处理错误,而不是简单地忽略它们。这与一些其他语言的习惯不同,其中错误往往被忽略或简单地抛出。新学习Go的程序员可能会忽视错误处理,导致潜在的问题未被检测到。
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过度使用全局变量: 在C和C++等语言中,全局变量可能是常见的做法。然而,在Go中,全局变量的使用被视为不良实践。Go鼓励使用局部变量和传递参数的方式来传递数据,以避免引入不必要的耦合和副作用。
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不熟悉切片和映射: Go中的切片和映射是强大的数据结构,但对于其他语言的程序员来说可能不太熟悉。学习如何正确使用切片和映射是很重要的,因为它们在Go中广泛用于集合和数据处理。
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错误的Go风格: 每种语言都有其独特的编码风格和惯例。新学习Go的程序员可能会在Go代码中应用其他语言的编码风格,这可能会使代码难以阅读和理解。了解和遵循Go的编码规范是很重要的。
为了避免这些误区,学习Go的程序员应该投入时间去理解Go语言的核心概念,包括并发模型、错误处理、数据结构等,同时积极参与Go社区,阅读Go的官方文档和示例代码,以便更好地适应Go的设计理念和最佳实践。
二、环境准备(以Mac说明)
(一)环境设置
在macOS上设置Go语言开发环境非常简单,您可以按照以下步骤进行操作:
-
使用Homebrew安装: 如果您使用Homebrew包管理器,这是最方便的方法。打开终端,并运行以下命令来安装Go语言:
brew install go
-
手动安装: 如果您希望手动安装Go语言,可以按照以下步骤操作:
a. 访问官方网站下载安装包`goX.X.X.darwin-amd64.pkg
b. 双击下载的安装包,按照指示运行安装程序。按照默认设置即可,安装路径通常是
/usr/local/go
。 -
设置环境变量: 一旦安装完成,您需要将Go语言的二进制路径添加到您的终端配置文件中的PATH环境变量中。这样您就可以在终端中直接运行Go命令。
a. 打开终端,并使用文本编辑器(如nano、vim或任何您喜欢的编辑器)编辑您的终端配置文件。例如:
nano ~/.bash_profile
b. 在文件中添加以下行(根据您的安装路径进行调整),然后保存并退出编辑器:
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin
c. 使配置生效,可以运行以下命令或者重启终端:
source ~/.bash_profile
-
验证安装: 打开终端,输入以下命令来验证Go是否已正确安装:
go version
如果您看到了Go的版本号,表示安装成功。
(二)IDE选择说明
我个人使用的GoLand,直接官网下载后,上网购买破解版即可,这里不在多说!
三、Go语言程序学习
创建自己的工程目录/Users/zyf/zyfcodes/go/go-learning,新建src目录。
(一)第一个Go语言编写
src目录下创建chapter1/hello目录,新建hello.go文件,编写代码如下:
package mainimport ("fmt""os"
)/*** @author zhangyanfeng* @description 第一个godaima* @date 2023/8/20 23:45* @param* @return**/
func main() {if len(os.Args) > 1 {fmt.Println("Hello World", os.Args[1])}
}
这段代码是一个简单的Go语言程序,它接受命令行参数并打印出一条带参数的 "Hello World" 消息。下面是对代码的逐行分析:
-
package main
: 声明这个文件属于名为 "main" 的包,这是一个Go程序的入口包名。 -
import ("fmt" "os")
: 引入了两个标准库包,分别是 "fmt" 用于格式化输出,和 "os" 用于与操作系统交互。 -
func main() { ... }
: 这是程序的入口函数,它会在程序运行时首先被调用。 -
if len(os.Args) > 1 { ... }
: 这个条件语句检查命令行参数的数量是否大于1,也就是判断是否有参数传递给程序。os.Args
是一个字符串切片,它包含了所有的命令行参数,第一个参数是程序的名称。 -
fmt.Println("Hello World", os.Args[1])
: 如果有参数传递给程序,就会执行这行代码。它使用fmt.Println
函数打印一条消息,消息由字符串 "Hello World" 和os.Args[1]
组成,os.Args[1]
表示传递给程序的第一个参数。
综上所述,这段代码涵盖了以下知识点:
-
包导入和使用标准库:通过
import
关键字导入 "fmt" 和 "os" 包,然后在代码中使用这些包提供的函数和类型。 -
命令行参数获取:使用
os.Args
获取命令行参数。 -
条件语句:使用
if
条件语句来判断是否有命令行参数传递给程序。 -
字符串操作:使用字符串连接操作将 "Hello World" 与命令行参数拼接在一起。
-
格式化输出:使用
fmt.Println
函数将消息输出到标准输出。
注意:如果没有传递参数给程序,那么这段代码不会打印任何消息。如果传递了多个参数,代码只会使用第一个参数并忽略其他参数。
在该目录下执行“go run hello.go ZYF”,运行结果为“Hello World ZYF”。
(二)基本程序结构编写学习
src目录下创建chapter2
1.变量
前提:chapter2目录下创建variables,学习总结如下:
- 变量声明: 使用
var
关键字声明一个变量,例如:var x int
。 - 类型推断: 可以使用
:=
操作符进行变量声明和赋值,Go会根据右侧的值自动推断变量类型,例如:y := 5
。 - 变量赋值: 使用赋值操作符
=
给变量赋值,例如:x = 10
。 - 多变量声明: 可以同时声明多个变量,例如:
var a, b, c int
。 - 变量初始化: 变量可以在声明时进行初始化,例如:
var name string = "John"
。 - 零值: 未初始化的变量会被赋予零值,数字类型为0,布尔类型为
false
,字符串类型为空字符串等。 - 短变量声明: 在函数内部,可以使用短变量声明方式,例如:
count := 10
。
新建fib_test.go,背景:简单实用斐波那契数列进行练习
package variablesimport "testing"func TestFibList(t *testing.T) {a := 1b := 1t.Log(a)for i := 0; i < 5; i++ {t.Log(" ", b)tmp := aa = bb = tmp + a}
}func TestExchange(t *testing.T) {a := 1b := 2// tmp := a// a = b// b = tmpa, b = b, at.Log(a, b)
}
下面逐个解释代码中涉及的知识点:
-
package variables
: 声明了一个名为 "variables" 的包,这是一个用于测试的包名。 -
import "testing"
: 导入了Go语言的测试框架 "testing" 包,用于编写和运行测试函数。 -
func TestFibList(t *testing.T) { ... }
: 定义了一个测试函数 "TestFibList",该函数用于测试斐波那契数列生成逻辑。这是一个测试函数的标准命名,以 "Test" 开头,接着是被测试的函数名。- 在测试函数内部,声明了两个整数变量
a
和b
,并将它们初始化为 1,这是斐波那契数列的前两个数。 - 使用
t.Log(a)
打印变量a
的值到测试日志中。 - 使用循环来生成斐波那契数列的前 5 个数,每次迭代都会将
b
的值打印到测试日志,并更新a
和b
的值以生成下一个数。
- 在测试函数内部,声明了两个整数变量
-
func TestExchange(t *testing.T) { ... }
: 定义了另一个测试函数 "TestExchange",该函数用于测试变量交换的逻辑。- 在测试函数内部,声明了两个整数变量
a
和b
,并分别将它们初始化为 1 和 2。 - 使用注释的方式展示了一种变量交换的写法(通过中间变量),但实际上被注释掉了。然后使用
a, b = b, a
这一行代码来实现a
和b
的交换,这是Go语言中的一种特有的交换方式,不需要额外的中间变量。 - 使用
t.Log(a, b)
打印交换后的变量值到测试日志中。
- 在测试函数内部,声明了两个整数变量
2.常量
前提:chapter2目录下创建constant,学习总结如下:
- 常量声明: 使用
const
关键字声明一个常量,例如:const pi = 3.14159
。 - 常量赋值: 常量的值在声明时必须被赋值,一旦赋值后不可修改。
- 枚举常量: 可以使用一组常量来模拟枚举,例如:
const (Monday = 1Tuesday = 2// ... )
- 类型指定: 常量的类型也可以被指定,例如:
const speed int = 300000
。 - 常量表达式: 常量可使用表达式计算,例如:
const secondsInHour = 60 * 60
。 - 无类型常量: 常量可以是无类型的,根据上下文自动推断类型。例如,
const x = 5
会被推断为整数类型。
新建constant_test.go,写代码如下:
package constantimport "testing"const (Monday = 1 + iotaTuesdayWednesday
)const (Readable = 1 << iotaWritableExecutable
)func TestConstant1(t *testing.T) {t.Log(Monday, Tuesday)
}func TestConstant2(t *testing.T) {a := 1 //0001t.Log(a&Readable == Readable, a&Writable == Writable, a&Executable == Executable)
}
下面逐个解释代码中涉及的知识点:
-
package constant
: 声明了一个名为 "constant" 的包,这是一个用于测试的包名。 -
import "testing"
: 导入了Go语言的测试框架 "testing" 包,用于编写和运行测试函数。 -
const (...)
: 定义了两个常量块。-
第一个常量块中,使用了
iota
常量生成器来定义了一系列从 1 开始递增的常量。在这个例子中,Monday
被赋值为 1,Tuesday
被赋值为 2,Wednesday
被赋值为 3。iota
在常量块中每次被使用时会递增一次,因此后续的常量会依次递增。 -
第二个常量块中,使用了
iota
来定义了一系列按位左移的常量。在这个例子中,Readable
被赋值为 1,Writable
被赋值为 2(二进制中的 10),Executable
被赋值为 4(二进制中的 100)。位运算中,左移操作可以将二进制数向左移动指定的位数。
-
-
func TestConstant1(t *testing.T) { ... }
: 定义了一个测试函数 "TestConstant1",用于测试第一个常量块中定义的常量。- 使用
t.Log(Monday, Tuesday)
打印常量Monday
和Tuesday
的值到测试日志中。
- 使用
-
func TestConstant2(t *testing.T) { ... }
: 定义了另一个测试函数 "TestConstant2",用于测试位运算和常量的使用。- 在测试函数内部,声明了一个整数变量
a
,并将其初始化为 1,即二进制中的 0001。 - 使用位运算和按位与操作来检查变量
a
是否具有Readable
、Writable
和Executable
属性。例如,a&Readable == Readable
表达式检查a
的二进制表示是否含有Readable
标志位。 - 使用
t.Log()
打印三个表达式的结果到测试日志中。
- 在测试函数内部,声明了一个整数变量
3.数据类型
前提:chapter2目录下创建 type,学习总结如下:
主要数据类型说明
Go语言具有丰富的内置数据类型,这些数据类型用于表示不同类型的值和数据。以下是对Go语言中一些主要数据类型的总结分析:
-
整数类型(Integer Types):Go语言提供不同大小的整数类型,如
int
、int8
、int16
、int32
和int64
。无符号整数类型有uint
、uint8
、uint16
、uint32
和uint64
。整数类型的大小取决于计算机的架构,例如32位或64位。 -
浮点数类型(Floating-Point Types):Go语言提供
float32
和float64
两种浮点数类型,分别对应单精度和双精度浮点数。 -
复数类型(Complex Types):Go语言提供
complex64
和complex128
两种复数类型,分别对应由两个浮点数构成的复数。 -
布尔类型(Boolean Type):布尔类型用于表示真(
true
)和假(false
)的值,用于条件判断和逻辑运算。 -
字符串类型(String Type):字符串类型表示一系列字符。字符串是不可变的,可以使用双引号
"
或反引号`
来定义。 -
字符类型(Rune Type):字符类型
rune
用于表示Unicode字符,它是int32的别名。通常使用单引号'
来表示字符,如'A'
。 -
数组类型(Array Types):数组是具有固定大小的同类型元素集合。声明数组时需要指定元素类型和大小。
-
切片类型(Slice Types):切片是对数组的一层封装,是动态长度的可变序列。切片不保存元素,只是引用底层数组的一部分。
-
映射类型(Map Types):映射是键值对的无序集合,用于存储和检索数据。键和值可以是任意类型,但键必须是可比较的。
-
结构体类型(Struct Types):结构体是一种用户定义的复合数据类型,可以包含不同类型的字段,每个字段有一个名字和类型。
-
接口类型(Interface Types):接口是一种抽象类型,用于定义一组方法。类型实现了接口的方法集合即为实现了该接口。
-
函数类型(Function Types):函数类型表示函数的签名,包括参数和返回值类型。函数可以作为参数传递和返回。
-
通道类型(Channel Types):通道是用于在协程之间进行通信和同步的一种机制。通道有发送和接收操作。
-
指针类型(Pointer Types):指针类型表示变量的内存地址。通过指针可以直接访问和修改变量的值。
Go语言的数据类型具有清晰的语法和语义,支持丰富的内置功能。合理选择和使用不同的数据类型可以提高程序的效率和可读性。
具体代码展开分析
package mainimport "fmt"type Person struct {FirstName stringLastName stringAge int
}type Shape interface {Area() float64
}type Circle struct {Radius float64
}func (c Circle) Area() float64 {return 3.14 * c.Radius * c.Radius
}func add(a, b int) int {return a + b
}func subtract(a, b int) int {return a - b
}type Operation func(int, int) intfunc main() {fmt.Println("整数类型(Integer Types)")var x int = 10var y int64 = 100fmt.Println(x)fmt.Println(y)fmt.Println("浮点数类型(Floating-Point Types)")var a float32 = 3.14var b float64 = 3.14159265359fmt.Println(a)fmt.Println(b)fmt.Println("布尔类型(Boolean Type)")var isTrue bool = truevar isFalse bool = falsefmt.Println(isTrue)fmt.Println(isFalse)fmt.Println("字符串类型(String Type)")str1 := "Hello, "str2 := "Go!"concatenated := str1 + str2fmt.Println(concatenated)fmt.Println("切片类型(Slice Types)")numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}fmt.Println(numbers)// 修改切片元素numbers[0] = 10fmt.Println(numbers)// 切片操作subSlice := numbers[1:4]fmt.Println(subSlice)fmt.Println("映射类型(Map Types)")ages := map[string]int{"Alice": 25,"Bob": 30,"Eve": 28,}fmt.Println(ages)fmt.Println("Alice's age:", ages["Alice"])// 添加新的键值对ages["Charlie"] = 22fmt.Println(ages)fmt.Println("结构体类型(Struct Types)")person := Person{FirstName: "John",LastName: "Doe",Age: 30,}fmt.Println(person)fmt.Println("Name:", person.FirstName, person.LastName)fmt.Println("接口类型(Interface Types)")var shape Shapecircle := Circle{Radius: 5}shape = circlefmt.Println("Circle Area:", shape.Area())fmt.Println("函数类型(Function Types)")var op Operationop = addresult := op(10, 5)fmt.Println("Addition:", result)op = subtractresult = op(10, 5)fmt.Println("Subtraction:", result)fmt.Println("通道类型(Channel Types)")messages := make(chan string)go func() {messages <- "Hello, Go!"}()msg := <-messagesfmt.Println(msg)fmt.Println("指针类型(Pointer Types)")x = 10var ptr *intptr = &xfmt.Println("Value of x:", x)fmt.Println("Value stored in pointer:", *ptr)*ptr = 20fmt.Println("Updated value of x:", x)
}
下面逐个解释代码中涉及的知识点:
-
type Person struct { ... }
: 定义了一个结构体类型Person
,表示一个人的信息,包括FirstName
、LastName
和Age
字段。 -
type Shape interface { ... }
: 定义了一个接口类型Shape
,该接口要求实现一个方法Area()
返回一个float64
类型。 -
type Circle struct { ... }
: 定义了一个结构体类型Circle
,表示一个圆的半径。func (c Circle) Area() float64 { ... }
:为Circle
类型实现了Shape
接口的Area()
方法,用于计算圆的面积。 -
func add(a, b int) int { ... }
: 定义了一个函数add
,用于执行整数相加操作。 -
func subtract(a, b int) int { ... }
: 定义了一个函数subtract
,用于执行整数相减操作。 -
type Operation func(int, int) int
: 定义了一个函数类型Operation
,它接受两个整数参数并返回一个整数结果。 -
main() { ... }
: 程序的入口函数。
- 定义了多种不同类型的变量,包括整数、浮点数、布尔、字符串、切片、映射、结构体、接口、函数、通道和指针类型。
- 演示了不同类型变量的初始化、赋值、访问以及基本操作。
- 使用切片操作提取部分切片。
- 演示了映射的使用,包括添加新的键值对和访问键值对。
- 演示了结构体的定义和初始化,并访问结构体字段。
- 展示了接口的使用,将
Circle
类型赋值给Shape
类型变量,并调用接口方法。 - 演示了函数类型的定义和使用,将不同函数赋值给
Operation
类型变量,并进行调用。 - 使用通道来实现并发通信,通过匿名函数在 goroutine 中发送和接收消息。
- 演示了指针的使用,包括创建指针变量、通过指针修改变量的值等操作。
Go语言中类型转换说明
Go语言支持类型转换,但需要注意一些规则和限制。类型转换用于将一个数据类型的值转换为另一个数据类型,以便在不同的上下文中使用。以下是有关Go语言中类型转换的一些重要信息:
-
基本类型之间的转换: 可以在基本数据类型之间进行转换,但是必须注意类型的兼容性和可能导致的数据丢失。例如,从
int
到float64
的转换是安全的,但从float64
到int
可能导致小数部分被截断。 -
显示类型转换: 在Go中,使用强制类型转换来显式指定将一个值转换为另一个类型。语法是:
destinationType(expression)
。例如:float64(10)
。 -
非兼容类型之间的转换: 对于不兼容的类型,编译器不会自动进行转换。例如,不能直接将一个
string
类型转换为int
类型。 -
类型别名的转换: 如果有类型别名(Type Alias),在转换时需要注意使用别名的兼容性。
以下是一些示例来展示类型转换:
package mainimport "fmt"func main() {// 显式类型转换var x int = 10var y float64 = float64(x)fmt.Println(y)// 类型别名的转换type Celsius float64type Fahrenheit float64c := Celsius(25)f := Fahrenheit(c*9/5 + 32)fmt.Println(f)
}