文章目录

  • go语言优势
  • hello world
  • 变量
    • 变量声明
    • 变量初始化
    • 变量基本类型
      • 整型
      • 浮点型
      • 布尔值
      • 字符类型
      • 字符串类型
        • 获取字符串长度
        • 字符串切片
        • 字符串拼接
        • 常用方法
          • 获取某个字符
          • 修改字符串某个字符
          • 遍历字符串
          • Split&Replace&Trim
          • ToLower&ToUpper
    • 类型转换
    • 作用域
      • 局部变量
      • 全局变量
      • 形式参数
      • 值传递与引用传递
  • 常量
    • iota 常量生成器
  • 指针
    • new和make
  • 数据结构
    • 数组
      • 数组的声明
      • 数组的赋值
      • 数组比较
      • 多维数组
    • 切片
      • 切片的声明
      • 添加元素
      • 删除元素
      • 修改元素
      • 切片的拷贝
    • map
      • map的声明
      • map 增加和更新
      • map的删除
      • map的遍历
    • 线程安全的map
    • container容器
      • List
        • 队列
      • Ring
        • 约瑟夫问题
      • Heap
    • 排序
  • 流程控制
    • 判断语句
      • if语句
      • switch语句
    • 循环语句
  • 函数
    • 函数作为参数
    • 不定参数传值
    • 匿名函数
    • 闭包
    • defer延迟调用
    • 异常处理
      • panic
      • recover
      • error
  • 结构体
    • 实例化
    • 匿名结构体
    • 接收器
    • 方法
    • 结构体之间的比较
  • 接口
    • 接口的实现条件
    • 接口嵌套
    • 空接口
      • 类型断言
  • 包管理机制
    • 包的各种引入机制
    • go mod
  • go并发编程
    • Goroutine
    • runtime包
      • runtime.Gosched() 让出cpu时间片
      • runtime.Goexit() 退出当前协程
      • runtime.GOMAXPROCS 指定系统级线程数量
    • Channel
      • 创建
    • 操作
    • 无缓冲的通道
    • 有缓冲的通道
    • 关闭管道
    • 单向通道
    • select

go语言优势

  1. 简单好记的语法,易上手
  2. 高效率,有比c++/java更高的编译效率,同时运行效率媲美c,同时开发效率非常高
  3. 生态强大,类库丰富
  4. 语法检查严格,高安全性
  5. go mod依赖管理
  6. 强大的编译检查
  7. 跨平台交叉编译,win上也能编译出linux可执行程序
  8. 异步编程复杂度低
  9. 并发性高、性能好、安全性强、易于部署

hello world

安装goland和go环境后,进入目录使用命令创建项目工程

go mod init hello

创建main.go文件

package mainimport "fmt"func main()  {fmt.Print("hello world")
}

变量

变量声明

所有变量声明后都为默认值,int为0,float为0.0,bool为false,string为空字符串,指针为nil

标准声明

var 变量名 变量类型

批量声明

var (变量名1 变量类型1变量名2 变量类型2变量名3 变量类型3
)

变量初始化

//方式1
var i int
i=1
//方式2
var i int64 = 1
//方式3
var i = 1
//方式4
i:=1

特殊情况,多重赋值

conn,err := net.Dial("tcp","127.0.0.1:5000")
fmt.Print(conn)
fmt.Print(err)

多重赋值的匿名形式:

conn,_ := net.Dial("tcp","127.0.0.1:5000")
fmt.Print(conn)

例子,变量交换

//第一种
a:=1
b:=2
var c
c=a
a=b
b=c//第二种
a:=1
b:=2
a,b=b,a//python直呼内行

变量基本类型

  • bool:布尔型,只有true或者false
  • string:字符串类型
  • int(一般占4个字节)、int8(1字节)、int16(2字节)、int32(4字节)、int64(8字节):整型
  • uinit(无符号整数)、uint8、uint16、uint32、uint64:无符号类型
  • byte(uint8别名):字符类型
  • rune(uint32别名,代表1个Unicode码):Unicode码字符类型
  • float32、float64:浮点型
  • complex64、complex128:复数类型

整型

有符号的范围:-2的(n-1)次方~2的(n-1)次方-1
无符号的范围:0~2的n次方-1
这里的n根据类型来定,比如int32那么n就是32

浮点型

float32:范围1.4e-45到3.4e38
float64:范围4.4e-324到1.8e308

格式化打印:

f:=6.022e23
fmt.Printf("%.2f",f)

例子中的f是使用科学计数法来进行赋值

布尔值

bool只有true和false,且不参与任何计算与类型转换

字符类型

go语言有2种字符类型:

  • 一种是uint8类型,或者叫byte类型,代表ascii码字符
  • 另一种是rune类型,代表UTF-8字符,等价于int32类型

字符定义:

//使用单引号 表示一个字符
var ch byte = 'A'
//在 ASCII 码表中,A 的值是 65,也可以这么定义
var ch byte = 65
//65使用十六进制表示是41,所以也可以这么定义 \x 总是紧跟着长度为 2 的 16 进制数
var ch byte = '\x41'
//65的八进制表示是101,所以使用八进制定义 \后面紧跟着长度为 3 的八进制数
var ch byte = '\101'fmt.Printf("%c",ch)

在书写 Unicode 字符时,需要在 16 进制数之前加上前缀\u或者\U。如果需要使用到 4 字节,则使用\u前缀,如果需要使用到 8 个字节,则使用\U前缀。

var ch rune = '\u0041'
var ch1 int64 = '\U00000041'
//格式化说明符%c用于表示字符,%v或%d会输出用于表示该字符的整数,%U输出格式为 U+hhhh 的字符串。
fmt.Printf("%c,%c,%U",ch,ch1,ch)

Unicode 包中内置了一些用于测试字符的函数,这些函数的返回值都是一个布尔值,如下所示(其中 ch 代表字符):

  • 判断是否为字母:unicode.IsLetter(ch)
  • 判断是否为数字:unicode.IsDigit(ch)
  • 判断是否为空白符号:unicode.IsSpace(ch)

字符串类型

一个字符串是一个不可改变的字节序列,字符串可以包含任意的数据,但是通常是用来包含可读的文本,字符串是 UTF-8 字符的一个序列。
go语言中,字符串分为2种,一种为ascii字符串,另一种为utf8字符串。纯英文为ascii字符串,中文或者中英文混合的为utf8字符串

获取字符串长度

  • len(str) 表示统计字符串的字节长度
  • utf8.RuneCountInString(str) 统计字符串字节长度
s := "a中国"
fmt.Println(len(s))                    // 统计的是字节长度
fmt.Println(utf8.RuneCountInString(s)) // 统计字符长度
l := "hello"
fmt.Println(len(l))                    // 统计的是字节长度
fmt.Println(utf8.RuneCountInString(l)) // 统计字符长度

结果:
7
3
5
5

字符串切片

func main() {s := "hello world中国"fmt.Println(s[10])   // 获取字符串索引位置为n的原始字节fmt.Println(s[1:12]) // 获取字符串索引位置为1到9的字符串fmt.Println(s[1:])   // 获取字符串索引位置为1到len(s)-1的字符串fmt.Println(s[:10])  // 获取字符串索引位置为0到9的字符串
}

结果:
100
ello world�
ello world中国
hello worl

为什么会乱码呢,因为中国需要占用3byte,而这边只有1个byte

字符串拼接

  • 使用+号拼接字符串
  • 使用fmt包的Sprintf()函数
  • 使用strings包的Join()函数
func main() {s := "hello world中国"l := "爱你"fmt.Println(s + l)fmt.Println(fmt.Sprintf("%s,%s", s, l))fmt.Println(strings.Join([]string{s, l}, ","))
}

结果:
hello world中国爱你
hello world中国,爱你
hello world中国,爱你

字符串格式化

%c  单一字符
%T  动态类型
%v  本来值的输出
%+v 字段名+值打印
%d  十进制打印数字
%p  指针,十六进制
%f  浮点数
%b 二进制
%s string

常用方法

获取某个字符

对于中英文混合的字符串如何获取某个字符呢?

func main() {s := "hello中国"fmt.Println(string([]rune(s)[5]))
}

结果:

修改字符串某个字符
func main() {s1 := "localhost:8080"fmt.Println(s1)// 强制类型转换 string to bytestrByte := []byte(s1)// 下标修改strByte[len(s1)-1] = '1'fmt.Println(strByte)// 强制类型转换 []byte to strings2 := string(strByte)fmt.Println(s2)
}

结果:
localhost:8080
[108 111 99 97 108 104 111 115 116 58 56 48 56 49]
localhost:8081

遍历字符串

unicode字符集使用for range进行遍历,ascii字符集可以使用for range或者for循环遍历

 var str1 string = "hello"var str2 string = "hello,哈哈哈哈"// 遍历for i :=0; i< len(str1); i++{fmt.Printf("ascii: %c %d\n", str1[i], str1[i])}for _, s := range  str1{fmt.Printf("unicode: %c %d\n ", s, s)}// 中文只能用 for rangefor _, s := range  str2{fmt.Printf("unicode: %c %d\n ", s, s)}

结果:
ascii: h 104
ascii: e 101
ascii: l 108
ascii: l 108
ascii: o 111
unicode: h 104
unicode: e 101
unicode: l 108
unicode: l 108
unicode: o 111
unicode: h 104
unicode: e 101
unicode: l 108
unicode: l 108
unicode: o 111
unicode: , 44
unicode: 哈 21704
unicode: 哈 21704
unicode: 哈 21704
unicode: 哈 21704

Split&Replace&Trim
func main() {fmt.Println(strings.Split("a,b,c", ","))fmt.Println(strings.Replace("oink oink oink", "k", "ky", 2))fmt.Println(strings.Replace("oink oink oink", "oink", "moo", -1))fmt.Println(strings.Trim(" !!! Achtung !!! ", "! "))fmt.Println(strings.Trim("  Achtung   ", " "))
}

结果:
[a b c]
oinky oinky oink
moo moo moo
Achtung
Achtung

ToLower&ToUpper
func main() {fmt.Println(strings.ToLower("Gopher"))fmt.Println(strings.ToUpper("Gopher"))
}

结果:
gopher
GOPHER

类型转换

//类型 B 的值 = 类型 B(类型 A 的值)
valueOfTypeB = type B(valueOfTypeA)
//示例
a := 5.0
b := int(a)

作用域

  • 函数内定义的变量叫做局部变量
  • 函数外定义的变量叫做全局变量
  • 函数定义中的变量为形式参数

局部变量

局部变量作用域只能在函数之内

package mainimport "fmt"func main() {var a = 0fmt.Print(a)
}

全局变量

全局变量在一个源文件中定义,就可以在所有源文件中使用。当然其他文件使用另一个文件时候需要inport。
全局变量必须以var开头。如果要在外部包使用全局变量首字母要大写。

package mainimport "fmt"var a intfunc main() {a = 9fmt.Print(a)
}

注意:局部变量和全局变量的名称相同时,优先使用局部变量

形式参数

定义参数时,函数名后面括号中的变量叫做形式参数。形式参数只有函数调用时才会生效,函数调用结束后就会被销毁,在函数调用时,形式参数不会占用实际存储单元,也没有实际值。形式参数会作为函数的局部变量来使用。

package mainimport "fmt"func main() {fmt.Print(sum(1, 3))
}func sum(a int, b int) int {return a + b
}

值传递与引用传递

Go语言中函数的参数有两种传递方式:按值传递和按引用传递。

Go默认使用按值传递来传递参数,也就是传递参数的副本。在函数中对副本的值进行更改操作时,不会影响到原来的变量。
按引用传递其实也可以称作”按值传递”,只不过该副本是一个地址的拷贝,通过它可以修改这个值所指向的地址上的值。
Go语言中,在函数调用时,引用类型(slice、map、interface、channel)都默认使用引用传递,另外使用指针也可以进行引用传递。

注意,结构体不使用引用传递
例子:

package mainimport ("fmt"
)type dog struct {name stringage  int
}func (d *dog) setValue(name string, age int) {d.name = named.age = age
}func test(d *dog) {d.name = "小花"
}func test2(d *dog) {d.setValue("小红", 6)
}func test3(d dog) {d.name = "小白"
}func test4(d dog) {d.setValue("小米", 2)
}func main() {d := dog{"小唐", 10}test(&d)fmt.Println(d)test2(&d)fmt.Println(d)test3(d)fmt.Println(d)test4(d)fmt.Println(d)
}

结果:
{小花 10}
{小红 6}
{小红 6}
{小红 6}

我们看到test和test2函数修改了原来结构体的值,但是test3和test4并没有修改。可以看出,如果以结构体作为参数传入函数,会copy一份作为输入

常量

Go语言中的常量使用关键字const定义,用于存储不会改变的数据,常量是在编译时被创建的,即使定义在函数内部也是如此,并且只能是布尔型数字型(整数型、浮点型和复数)和字符串型

由于编译时的限制,定义常量的表达式必须为能被编译器求值的常量表达式。

声明格式:

const name [type] = value

例如:

const pi = 3.14159

type可以省略

和变量声明一样,可以批量声明多个常量:

const (e  = 2.7182818pi = 3.1415926
)

所有常量的运算都可以在编译期完成,这样不仅可以减少运行时的工作,也方便其他代码的编译优化,当操作数是常量时,一些运行时的错误也可以在编译时被发现,例如整数除零、字符串索引越界、任何导致无效浮点数的操作等。

iota 常量生成器

常量声明可以使用 iota 常量生成器初始化,它用于生成一组以相似规则初始化的常量,但是不用每行都写一遍初始化表达式。

在一个 const 声明语句中,在第一个声明的常量所在的行,iota 将会被置为 0,然后在每一个有常量声明的行加1

比如,定义星期日到星期六,从0-6

const (Sunday  = iota //0MondayTuesdayWednesdayThursdayFridaySaturday  //6
)

指针

  • Go语言中使用在变量名前面添加&操作符(前缀)来获取变量的内存地址
  • 当使用&操作符对普通变量进行取地址操作并得到变量的指针后,可以对指针使用*操作符,也就是指针取值
func main() {var room int = 10var ptr = &roomfmt.Printf("%p\n", &room)fmt.Printf("%T, %p\n", ptr, ptr)fmt.Println("指针地址", ptr)fmt.Println("指针地址代表的值", *ptr)
}

结果
0xc00001a098
*int, 0xc00001a098
指针地址 0xc00001a098
指针地址代表的值 10

使用指针修改值

package mainfunc main(){// 利用指针修改值var num = 10modifyFromPoint(num)fmt.Println("未使用指针,方法外",num)var num2 = 22newModifyFromPoint(&num2)  // 传入指针fmt.Println("使用指针 方法外",num2)
}func modifyFromPoint(num int)  {// 未使用指针num = 10000fmt.Println("未使用指针,方法内:",num)
}func newModifyFromPoint(ptr *int)  {// 使用指针*ptr = 1000   // 修改指针地址指向的值fmt.Println("使用指针,方法内:",*ptr)
}

结果:
未使用指针,方法内: 10000
未使用指针,方法外 10
使用指针,方法内: 1000
使用指针 方法外 1000

new和make

make 关键字的主要作用是创建 slice、map 和 Channel 等内置的数据结构,而 new 的主要作用是为类型申请一片内存空间,并返回指向这片内存的指针。

  1. make 分配空间后,会进行初始化,new分配的空间被清零
  2. new 分配返回的是指针,即类型 *Type。make 返回引用,即 Type;
  3. new 可以分配任意类型的数据;

数据结构

数组

数组是一个由固定长度的特定类型元素组成的序列,一个数组可以由零个或多个元素组成。

因为数组的长度是固定的,所以在Go语言中很少直接使用数组。

数组的声明

var 数组变量名 [元素数量]Type
  • 数组变量名:数组声明及使用时的变量名。
  • 元素数量:数组的元素数量,可以是一个表达式,但最终通过编译期计算的结果必须是整型数值,元素数量不能含有到运行时才能确认大小的数值。
  • Type:可以是任意基本类型,包括数组本身,类型为数组本身时,可以实现多维数组。

例子:

//默认数组中的值是类型的默认值
var arr [3]int

数组的赋值

var arr [3]int = [3]int{1,2,3}
//如果第三个不赋值,就是默认值0
var arr [3]int = [3]int{1,2}
//可以使用简短声明
arr := [3]int{1,2,3}
//如果不写数据数量,而使用...,表示数组的长度是根据初始化值的个数来计算
arr := [...]int{1,2,3}

数组比较

如果两个数组类型相同(包括数组的长度,数组中元素的类型)的情况下,我们可以直接通过较运算符(==!=)来判断两个数组是否相等,只有当两个数组的所有元素都是相等的时候数组才是相等的,不能比较两个类型不同的数组,否则程序将无法完成编译。

多维数组

声明多维数组的语法如下所示:

//array_name 为数组的名字,array_type 为数组的类型,size1、size2 等等为数组每一维度的长度。
var array_name [size1][size2]...[sizen] array_type

二维数组是最简单的多维数组,二维数组本质上是由多个一维数组组成的。

// 声明一个二维整型数组,两个维度的长度分别是 4 和 2
var array [4][2]int
// 使用数组字面量来声明并初始化一个二维整型数组
array = [4][2]int{{10, 11}, {20, 21}, {30, 31}, {40, 41}}
// 声明并初始化数组中索引为 1 和 3 的元素
array = [4][2]int{1: {20, 21}, 3: {40, 41}}
// 声明并初始化数组中指定的元素
array = [4][2]int{1: {0: 20}, 3: {1: 41}}

赋值:

// 声明一个 2×2 的二维整型数组
var array [2][2]int
// 设置每个元素的整型值
array[0][0] = 10
array[0][1] = 20
array[1][0] = 30
array[1][1] = 40

切片

切片(Slice)与数组一样,也是可以容纳若干类型相同的元素的容器。与数组不同的是,无法通过切片类型来确定其值的长度。
每个切片值都会将数组作为其底层数据结构。我们也把这样的数组称为切片的底层数组切片(slice)是对数组的一个连续片段的引用,所以切片是一个引用类型。这个片段可以是整个数组,也可以是由起始和终止索引标识的一些项的子集,需要注意的是,终止索引标识的项不包括在切片内(左闭右开的区间)。

切片的声明

切片类型声明格式如下:

//name 表示切片的变量名,Type 表示切片对应的元素类型。
var name []Type
// 声明字符串切片
var strList []string
// 声明整型切片
var numList []int
// 声明一个空切片
var numListEmpty = []int{}
// 输出3个切片
fmt.Println(strList, numList, numListEmpty)
// 输出3个切片大小
fmt.Println(len(strList), len(numList), len(numListEmpty))
// 切片判定空的结果
fmt.Println(strList == nil)
fmt.Println(numList == nil)
fmt.Println(numListEmpty == nil)

使用 make() 函数构造切片

如果需要动态地创建一个切片,可以使用 make() 内建函数,格式如下:

make( []Type, size, cap )

Type 是指切片的元素类型,size 指的是为这个类型分配多少个元素,cap 为预分配的元素数量,这个值设定后不影响 size,只是能提前分配空间,降低多次分配空间造成的性能问题

a := make([]int, 2)
b := make([]int, 2, 10)
fmt.Println(a, b)
//容量不会影响当前的元素个数,因此 a 和 b 取 len 都是 2
//但如果我们给a 追加一个 a的长度就会变为3
fmt.Println(len(a), len(b))

使用 make() 函数生成的切片一定发生了内存分配操作,但给定开始与结束位置(包括切片复位)的切片只是将新的切片结构指向已经分配好的内存区域,设定开始与结束位置,不会发生内存分配操作。

添加元素

声明新的切片后,可以使用 append() 函数向切片中添加元素

 var strList []string// 追加一个元素strList = append(strList,"hello")fmt.Println(strList)

删除元素

go中并没有内置删除方法,不过我们可以使用切片的特性来达成删除的效果。
如:删除3这个元素,它的下标索引为2

func main() {var s1 = []int{1, 2, 3, 4}fmt.Println("---删除之前---")fmt.Printf("s1: %v\n", s1)//删除3这个元素,它的下标索引为2s1 = append(s1[:2], s1[3:]...)fmt.Println("---删除之后---")fmt.Printf("s1: %v\n", s1)
}

修改元素

func main() {var s1 = []int{1, 2, 3, 4, 5}s1[1] = 100 //索引1的值改为100fmt.Printf("s1: %v\n", s1)
}

切片的拷贝

由于切片是引用类型,所以需要有copy的方法。

copy( destSlice, srcSlice []T) int

例子:

func main() {var s1 = []int{1, 2, 3, 4, 5}var s2 = make([]int, 4)  //需要make一个切片的类型,指定有5个元素copy(s2, s1)  //指定复制的切片s2[0] = 100fmt.Printf("s1: %v\n", s1)fmt.Printf("s2: %v\n", s2)
}

map

map 是一种无序的键值对的集合。map 最重要的一点是通过 key 来快速检索数据,key 类似于索引,指向数据的值。map 是一种集合,所以我们可以像迭代数组和切片那样迭代它。不过,map 是无序的,我们无法决定它的返回顺序,这是因为 map 是使用 hash 表来实现的。

map的声明

map 是引用类型,可以使用如下方式声明:

//[keytype] 和 valuetype 之间允许有空格。
var mapname map[keytype]valuetype

其中:

  • mapname 为 map 的变量名。
  • keytype 为键类型。
  • valuetype 是键对应的值类型。

在声明的时候不需要知道 map 的长度,因为 map 是可以动态增长的,未初始化的 map 的值是 nil,使用函数 len() 可以获取 map 中 键值对的数目。

map的另外一种创建方式:

make(map[keytype]valuetype)

map 增加和更新

map["key"] = value // 如果 key  还没有,就增加,如果 key  存在就修改。

map的删除

使用 delete() 内建函数从 map 中删除一组键值对,delete() 函数的格式如下:

delete(map, 键)

map 为要删除的 map 实例,键为要删除的 map 中键值对的键。

scene := make(map[string]int)
// 准备map数据
scene["cat"] = 66
scene["dog"] = 4
scene["pig"] = 960
delete(scene, "dog")
for k, v := range scene {fmt.Println(k, v)
}

Go语言中并没有为 map 提供任何清空所有元素的函数、方法,清空 map 的唯一办法就是重新 make 一个新的 map,不用担心垃圾回收的效率,Go语言中的并行垃圾回收效率比写一个清空函数要高效的多。

map的遍历

map 的遍历过程使用 for range 循环完成,代码如下:

scene := make(map[string]int)
scene["cat"] = 66
scene["dog"] = 4
scene["pig"] = 960
for k, v := range scene {fmt.Println(k, v)
}

注意:map是无序的,不要期望 map 在遍历时返回某种期望顺序的结果

线程安全的map

并发情况下读写 map 时会出现问题,需要并发读写时,一般的做法是加锁,但这样性能并不高,Go语言在 1.9 版本中提供了一种效率较高的并发安全的 sync.Map,sync.Map 和 map 不同,不是以语言原生形态提供,而是在 sync 包下的特殊结构。

sync.Map 有以下特性:

  • 无须初始化,直接声明即可。
  • sync.Map 不能使用 map 的方式进行取值和设置等操作,而是使用 sync.Map 的方法进行调用,Store 表示存储,Load 表示获取,Delete 表示删除。
  • 使用 Range 配合一个回调函数进行遍历操作,通过回调函数返回内部遍历出来的值,Range 参数中回调函数的返回值在需要继续迭代遍历时,返回 true,终止迭代遍历时,返回 false。
package main
import ("fmt""sync"
)
func main() {//sync.Map 不能使用 make 创建var scene sync.Map// 将键值对保存到sync.Map//sync.Map 将键和值以 interface{} 类型进行保存。scene.Store("greece", 97)scene.Store("london", 100)scene.Store("egypt", 200)// 从sync.Map中根据键取值fmt.Println(scene.Load("london"))// 根据键删除对应的键值对scene.Delete("london")// 遍历所有sync.Map中的键值对//遍历需要提供一个匿名函数,参数为 k、v,类型为 interface{},每次 Range() 在遍历一个元素时,都会调用这个匿名函数把结果返回。scene.Range(func(k, v interface{}) bool {fmt.Println("iterate:", k, v)return true})
}

container容器

Container — 容器数据类型:该包实现了三个复杂的数据结构:堆、链表、环

  • List:Go中对链表的实现,其中List:双向链表,Element:链表中的元素
  • Ring:实现的是一个循环链表,也就是我们俗称的环
  • Heap:Go中对堆的实现

List

Go中对链表的实现,其中List:双向链表,Element:链表中的元素
方法列表:

type Elementfunc (e *Element) Next() *Element                                   // 返回该元素的下一个元素,如果没有下一个元素则返回 nilfunc (e *Element) Prev() *Element                                   // 返回该元素的前一个元素,如果没有前一个元素则返回niltype List                               func New() *List                                                    // 返回一个初始化的listfunc (l *List) Back() *Element                                      // 获取list l的最后一个元素func (l *List) Front() *Element                                     // 获取list l的第一个元素func (l *List) Init() *List                                         // list l 初始化或者清除 list lfunc (l *List) InsertAfter(v interface{}, mark *Element) *Element   // 在 list l 中元素 mark 之后插入一个值为 v 的元素,并返回该元素,如果 mark 不是list中元素,则 list 不改变func (l *List) InsertBefore(v interface{}, mark *Element) *Element  // 在 list l 中元素 mark 之前插入一个值为 v 的元素,并返回该元素,如果 mark 不是list中元素,则 list 不改变func (l *List) Len() int                                            // 获取 list l 的长度func (l *List) MoveAfter(e, mark *Element)                          // 将元素 e 移动到元素 mark 之后,如果元素e 或者 mark 不属于 list l,或者 e==mark,则 list l 不改变func (l *List) MoveBefore(e, mark *Element)                         // 将元素 e 移动到元素 mark 之前,如果元素e 或者 mark 不属于 list l,或者 e==mark,则 list l 不改变func (l *List) MoveToBack(e *Element)                               // 将元素 e 移动到 list l 的末尾,如果 e 不属于list l,则list不改变             func (l *List) MoveToFront(e *Element)                              // 将元素 e 移动到 list l 的首部,如果 e 不属于list l,则list不改变             func (l *List) PushBack(v interface{}) *Element                     // 在 list l 的末尾插入值为 v 的元素,并返回该元素              func (l *List) PushBackList(other *List)                            // 在 list l 的尾部插入另外一个 list,其中l 和 other 可以相等               func (l *List) PushFront(v interface{}) *Element                    // 在 list l 的首部插入值为 v 的元素,并返回该元素              func (l *List) PushFrontList(other *List)                           // 在 list l 的首部插入另外一个 list,其中 l 和 other 可以相等              func (l *List) Remove(e *Element) interface{}                       // 如果元素 e 属于list l,将其从 list 中删除,并返回元素 e 的值

例子:

package mainimport ("container/list""fmt"
)type student struct {name stringage  int
}func main() {// 初始化双向链表l := list.New()// 链表头插入l.PushFront(student{name: "dexuan", age: 3})// 链表尾插入l.PushBack(student{name: "dexuan2", age: 4})l.PushFront(student{name: "dexuan3", age: 5})// 从头开始遍历for head := l.Front(); head != nil; head = head.Next() {fmt.Println(head.Value)}
}

结果:
{dexuan3 5}
{dexuan 3}
{dexuan2 4}

栈数据结构的特点为后进先出,go中可以使用List进行实现

package mainimport ("container/list""fmt"
)type student struct {name stringage  int
}func Push(l *list.List, v interface{}) *list.Element {return l.PushBack(v)
}func Pop(l *list.List) interface{} {elem := l.Back()return l.Remove(elem)
}func main() {// 初始化栈stack := list.New()// 栈的push操作Push(stack, student{name: "dexuan", age: 3})Push(stack, student{name: "dexuan2", age: 4})Push(stack, student{name: "dexuan2", age: 5})// 从头开始遍历for head := stack.Front(); head != nil; head = head.Next() {fmt.Println(head.Value)}//栈的pop操作s := Pop(stack)fmt.Println("pop:", s)
}

结果:
{dexuan 3}
{dexuan2 4}
{dexuan2 5}
pop: {dexuan2 5}

这边简单实现了Push和Pop方法

队列

队列数据结构的特点为先进先出,go中也可以使用List进行实现

package mainimport ("container/list""fmt"
)type student struct {name stringage  int
}func Push(l *list.List, v interface{}) *list.Element {return l.PushBack(v)
}func Pop(l *list.List) interface{} {elem := l.Front()return l.Remove(elem)
}func main() {// 初始化栈stack := list.New()// 栈的push操作Push(stack, student{name: "dexuan", age: 3})Push(stack, student{name: "dexuan2", age: 4})Push(stack, student{name: "dexuan2", age: 5})// 从头开始遍历for head := stack.Front(); head != nil; head = head.Next() {fmt.Println(head.Value)}//栈的pop操作s := Pop(stack)fmt.Println("pop:", s)// 从头开始遍历for head := stack.Front(); head != nil; head = head.Next() {fmt.Println(head.Value)}
}

结果:
{dexuan 3}
{dexuan2 4}
{dexuan2 5}
pop: {dexuan 3}
{dexuan2 4}
{dexuan2 5}

Ring

Go中提供的ring是一个双向的循环链表,与list的区别在于没有表头和表尾,ring表头和表尾相连,构成一个环。
方法:

type Ringfunc New(n int) *Ring  // 初始化环func (r *Ring) Do(f func(interface{}))  // 循环环进行操作func (r *Ring) Len() int // 环长度func (r *Ring) Link(s *Ring) *Ring // 连接两个环func (r *Ring) Move(n int) *Ring // 指针从当前元素开始向后移动或者向前(n 可以为负数)func (r *Ring) Next() *Ring // 当前元素的下个元素func (r *Ring) Prev() *Ring // 当前元素的上个元素func (r *Ring) Unlink(n int) *Ring // 从当前元素开始,删除 n 个元素

例子:

func main()  {// 初始化3个元素的环,返回头节点r := ring.New(3)// 给环填充值for i := 1;i <= 3;i++{r.Value = ir = r.Next()}sum := 0// 对环的每个元素进行处理r.Do(func(i interface{}) {sum = i.(int) + sum})fmt.Println(sum)
}

约瑟夫问题

问题描述:
约瑟夫问题是个有名的问题:N个人围成一圈,从第一个开始报数,第M个将被杀掉,最后剩下一个,其余人都将被杀掉。例如N=6,M=5,被杀掉的顺序是:5,4,6,2,3。
约瑟夫环问题是这样的:
1, …, n 这 n 个数字排成一个圆圈,从数字 1 开始,每次从这个圆圈里删除第 m 个数字,然后从第m+1个数字开始循环重新求出这个圆圈里剩下的最后一个数字。

go语言实现:

package mainimport ("container/ring""fmt"
)const n = 6
const m = 5func main() {r := ring.New(n)// 给环填充值for i := 1; i <= n; i++ {r.Value = ir = r.Next()}cnt := 1for r.Len() > 1 {r = r.Move(m - 2)fmt.Printf("第%d次淘汰的编号为%d\n", cnt, r.Next().Value)r.Unlink(1)r = r.Next()cnt++}fmt.Println("最终结果为", r.Value)
}

结果:
第1次淘汰的编号为5
第2次淘汰的编号为4
第3次淘汰的编号为6
第4次淘汰的编号为2
第5次淘汰的编号为3
最终结果为 1

Heap

Go中堆使用的数据结构是最小二叉树,即根节点比左边子树和右边子树的所有值都小。
heap的使用,需要先实现5个函数,Len(),Less(),Swap(),Push(),Pop(),因为heap的API 需要用到这些基本的操作函数。
heap一般用于解决topk问题,可以实现优先队列。

例子1: 整数堆

package mainimport ("container/heap""fmt"
)type IntHeap []intfunc (h IntHeap) Len() int           { return len(h) }
func (h IntHeap) Less(i, j int) bool { return h[i] < h[j] } //最小堆
func (h IntHeap) Swap(i, j int)      { h[i], h[j] = h[j], h[i] }
func (h *IntHeap) Push(x interface{}) {// Push 和 Pop 使用 pointer receiver 作为参数,// 因为它们不仅会对切片的内容进行调整,还会修改切片的长度。*h = append(*h, x.(int))
}
func (h *IntHeap) Pop() interface{} {old := *hn := len(old)x := old[n-1]*h = old[0 : n-1]return x
}// 这个示例会将一些整数插入到堆里面, 接着检查堆中的最小值,
// 之后按顺序从堆里面移除各个整数。
func main() {h := &IntHeap{2, 1, 5, 9, 0, 3, 4}heap.Init(h)heap.Push(h, 10)fmt.Printf("minimum: %d\n", (*h)[0])for h.Len() > 0 {fmt.Printf("%d ", heap.Pop(h))}
}

例子2: 结构体堆

package mainimport ("container/heap""fmt"
)type Student struct {Name  stringGrade int
}type StudentHeap []Studentfunc (h StudentHeap) Len() int           { return len(h) }
func (h StudentHeap) Less(i, j int) bool { return h[i].Grade < h[j].Grade }
func (h StudentHeap) Swap(i, j int)      { h[i], h[j] = h[j], h[i] }
func (h *StudentHeap) Push(x interface{}) {*h = append(*h, x.(Student))
}
func (h *StudentHeap) Pop() interface{} {old := *hn := len(old)x := old[n-1]*h = old[:n-1]return x
}// 按照Grade排序的最小堆
func main() {h := StudentHeap{}h = append(h, Student{Name: "mingming", Grade: 90})h = append(h, Student{Name: "xiaoxiao", Grade: 60})h = append(h, Student{Name: "congcong", Grade: 88})heap.Init(&h)heap.Push(&h, Student{Name: "sese", Grade: 78})for h.Len() > 0 {fmt.Printf("%v ", heap.Pop(&h))}
}

只是重写了Less方法,其他的相同

排序

sort包主要针对[]int、[]float64、[]string、以及其他自定义切片的排序。
sort 包 在内部实现了四种基本的排序算法:插入排序(insertionSort)、归并排序(symMerge)、堆排序(heapSort)和快速排序(quickSort); sort 包会依据实际数据自动选择最优的排序算法。所以我们写代码时只需要考虑实现 sort.Interface 这个类型就可以了。

sortp的使用,需要先实现3个函数,Len(),Less(),Swap()

package mainimport ("fmt""sort"
)type NewInts []uintfunc (n NewInts) Len() int {return len(n)
}func (n NewInts) Less(i, j int) bool {return n[i] < n[j]
}func (n NewInts) Swap(i, j int) {n[i], n[j] = n[j], n[i]
}func main() {n := []uint{1, 3, 2, 6, 5, 4}sort.Sort(NewInts(n))fmt.Println(n)
}

想要更改比较规则,重写Less方法即可

流程控制

判断语句

if语句

第一种

if condition {// 条件为真执行
}

第二种

if condition {// 条件为真 执行
} else {// 条件不满足 执行
}

第三种

if condition1 {// condition1 满足 执行
} else if condition2 {// condition1 不满足 condition2满足 执行
}else {// condition1和condition2都不满足 执行
}

switch语句

/* 定义局部变量 */var grade string = "B"var score int = 90switch score {case 90: grade = "A"case 80: grade = "B"case 50,60,70 : grade = "C"default: grade = "D"}//swtich后面如果没有条件表达式,则会对true进行匹配//swtich后面如果没有条件表达式,则会对true进行匹配switch {case grade == "A" :fmt.Printf("优秀!\n" )case grade == "B", grade == "C" :fmt.Printf("良好\n" )case grade == "D" :fmt.Printf("及格\n" )case grade == "F":fmt.Printf("不及格\n" )default:fmt.Printf("差\n" )}fmt.Printf("你的等级是 %s\n", grade )

循环语句

go语言中的循环语句只支持 for 关键字,这个其他语言是不同的。

sum := 0
//i := 0; 赋初值,i<10 循环条件 如果为真就继续执行 ;i++ 后置执行 执行后继续循环
for i := 0; i < 10; i++ {sum += i
}

第二种写法:

sum := 0
for {sum++if sum > 100 {//break是跳出循环break}
}

上述的代码,如果没有break跳出循环,那么其将无限循环

第三种写法:

n := 10
for n>0 {n--fmt.Println(n)
}

break和continue字段go也是支持的

函数

函数是组织好的、可重复使用的、用来实现单一或相关联功能的代码段,其可以提高应用的模块性和代码的重复利用率。

Go 语言支持普通函数、匿名函数和闭包,从设计上对函数进行了优化和改进,让函数使用起来更加方便。

Go 语言的函数有以下特性:

  • 函数本身可以作为值进行传递。
  • 支持匿名函数和闭包(closure)。
  • 函数可以满足接口。

函数定义:

func function_name( [parameter list] ) [return_types] {函数体
}
  • func:函数由 func 开始声明
  • function_name:函数名称,函数名和参数列表一起构成了函数签名。
  • parameter list:参数列表,参数就像一个占位符,当函数被调用时,你可以将值传递给参数,这个值被称为实际参数。参数列表指定的是参数类型、顺序、及参数个数。参数是可选的,也就是说函数也可以不包含参数。
  • return_types:返回类型,函数返回一列值。return_types 是该列值的数据类型。有些功能不需要返回值,这种情况下 return_types 不是必须的。
  • 函数体:函数定义的代码集合。

示例:

package mainimport "fmt"func main() {fmt.Println(max(1, 10))fmt.Println(max(-1, -2))
}
//类型相同的相邻参数,参数类型可合并。
func max(n1, n2 int) int {if n1 > n2 {return n1}return n2
}

返回值可以为多个:

func test(x, y int, s string) (int, string) {// 类型相同的相邻参数,参数类型可合并。 多返回值必须用括号。n := x + y          return n, fmt.Sprintf(s, n)
}

函数作为参数

func test(fn func() int) int {return fn()
}
func fn()  int{return 200
}
func main() {//这是直接使用匿名函数s1 := test(func() int { return 100 }) //这是传入一个函数s1 := test(fn)fmt.Println(s1)
}

不定参数传值

不定参数传值 就是函数的参数不是固定的,后面的类型是固定的。

  func myfunc(args ...int) {    //0个或多个参数}func add(a int, args…int) int {    //1个或多个参数}func add(a int, b int, args…int) int {    //2个或多个参数}

例子:

package mainimport ("fmt"
)func test(s string, args ...int) {fmt.Println(s, args)
}func main() {s := []int{1, 2, 3}test("sum", s...)
}

结果:
sum [1 2 3]

‘…’ 其实是go的一种语法糖。
它的第一个用法主要是用于函数有多个不定参数的情况,可以接受多个不确定数量的参数。
第二个用法是slice可以被打散进行传递。

匿名函数

在Go里面,函数可以像普通变量一样被传递或使用,Go语言支持随时在代码里定义匿名函数。
例子:

package mainimport ("fmt""math"
)func main() {//这里将一个函数当做一个变量一样的操作。getSqrt := func(a float64) float64 {return math.Sqrt(a)}fmt.Println(getSqrt(4))
}

闭包

所谓“闭包”,指的是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式(通常是一个函数),因而这些变量也是该表达式的一部分。
闭包=函数+引用环境
众所周知,当函数执行完成之后,其内部的局部变量就会被销毁,那么我们如何强行保留内部的变量不被销毁呢?闭包就起到了很关键的作用。

相比全局变量和局部变量,闭包有两大特点:
1.闭包拥有全局变量的不被释放的特点
2.闭包拥有局部变量的无法被外部访问的特点
闭包的好处:
1.可以让一个变量长期在内存中不被释放
2.避免全局变量的污染,和全局变量不同,闭包中的变量无法被外部使用
3.私有成员的存在,无法被外部调用,只能直接内部调用

例子:

package mainimport ("fmt"
)func closure(name string) func() (string, int) {// 血量一直为150hp := 150// 返回创建的闭包return func() (string, int) {hp--// 将变量引用到闭包中return name, hp}
}func main() {generator := closure("tdx")name, hp := generator()fmt.Println(name, hp)name1, hp1 := generator()fmt.Println(name1, hp1)
}

结果:
tdx 149
tdx 148

defer延迟调用

类似于函数生命周期中在函数执行完成后的回调

defer特性:

  1. 关键字 defer 用于注册延迟调用。
  2. 这些调用直到 return 前才被执。因此,可以用来做资源清理。
  3. 多个defer语句,按先进后出的方式执行。
  4. defer语句中的变量,在defer声明时就决定了。

defer的用途:

  1. 关闭文件句柄
  2. 锁资源释放
  3. 数据库连接释放

例子:

package mainimport ("log""time"
)func main() {start := time.Now()log.Printf("开始时间为:%v", start)defer func() {log.Printf("开始调用defer")log.Printf("时间差:%v", time.Since(start))log.Printf("结束调用defer")}()time.Sleep(3 * time.Second)log.Printf("函数结束")
}

结果:
2022/10/30 17:25:22 开始时间为:2022-10-30 17:25:22.2977257 +0800 CST m=+0.005104501
2022/10/30 17:25:25 函数结束
2022/10/30 17:25:25 开始调用defer
2022/10/30 17:25:25 时间差:3.0202335s
2022/10/30 17:25:25 结束调用defer

异常处理

Go语言中使用 panic 抛出错误,recover 捕获错误。
异常的使用场景简单描述:Go中可以抛出一个panic的异常,然后在defer中通过recover捕获这个异常,然后正常处理。

panic

  1. 内置函数
  2. 假如函数F中书写了panic语句,会终止其后要执行的代码,在panic所在函数F内如果存在要执行的defer函数列表,按照defer的逆序执行
  3. 返回函数F的调用者G,在G中,调用函数F语句之后的代码不会执行,假如函数G中存在要执行的defer函数列表,按照defer的逆序执行
  4. 直到goroutine整个退出,并报告错误
package mainimport ("fmt""math/rand"
)func test() {fmt.Println("开始")defer func() {// defer panic 会打印fmt.Println(recover())}()if rand.Intn(10) < 5 {panic("随机数小于5")}fmt.Println("结束")
}func main() {test()fmt.Println("程序结束")
}

如果触发了panic流程,下面的"结束"和"程序结束"将不会被打印

recover

  1. 内置函数
  2. 用来捕获panic,从而影响应用的行为
  3. 利用recover处理panic指令,defer 必须放在 panic 之前定义,另外 recover 只有在 defer 调用的函数中才有效。否则当panic时,recover无法捕获到panic,无法防止panic扩散。
  4. recover 处理异常后,逻辑并不会恢复到 panic 那个点去,函数跑到 defer 之后的那个点。
package mainimport ("fmt""math/rand"
)func test() {fmt.Println("开始")defer func() {// defer panic 会打印fmt.Println(recover())}()if rand.Intn(10) < 5 {panic("随机数小于5")}fmt.Println("结束")
}func main() {test()fmt.Println("程序结束")
}

结果:
开始
随机数小于5
程序结束

此时由于异常被捕获,”程序结束“仍然可以打印出来

error

除用 panic 引发中断性错误外,还可返回 error 类型错误对象来表示函数调用状态,error与panic的区别是error不会导致程序的崩溃。一般导致关键流程出现不可修复性错误的使用 panic,其他使用 error。

package mainimport ("errors""fmt"
)var ErrDivByZero = errors.New("division by zero")func div(x, y int) (int, error) {if y == 0 {return 0, ErrDivByZero}return x / y, nil
}func main() {z, err := div(10, 0)fmt.Println(err)fmt.Println(z)
}

结果:
division by zero
0

Go实现类似 try catch 的异常处理:

package mainimport "fmt"func Try(fun func(), handler func(interface{})) {defer func() {if err := recover(); err != nil {handler(err)}}()fun()
}func testFun() {panic("test panic")
}func main() {Try(testFun, func(err interface{}) {fmt.Println(err)})
}

结构体

使用关键字 type 可以将各种基本类型定义为自定义类型,基本类型包括整型、字符串、布尔等。结构体是一种复合的基本类型,通过 type 定义为自定义类型后,使结构体更便于使用。

结构体的定义格式如下:

type 类型名 struct {字段1 字段1类型字段2 字段2类型…
}
  • 类型名:标识自定义结构体的名称,在同一个包内不能重复。
  • struct{}:表示结构体类型,type 类型名 struct{}可以理解为将 struct{} 结构体定义为类型名的类型。
  • 字段1、字段2……:表示结构体字段名,结构体中的字段名必须唯一。
  • 字段1类型、字段2类型……:表示结构体各个字段的类型。

实例化

实例化就是根据结构体定义的格式创建一份与格式一致的内存区域,结构体实例与实例间的内存是完全独立的。

普通创建

package mainimport "fmt"type dog struct {name stringage  int
}func main() {var d dog //如果不赋值 结构体中的变量会使用零值初始化fmt.Println(d)var p = dog { //也可以这么创建name: "小红",age: 2}fmt.Println(p)
}

创建指针类型的结构体:

package mainimport "fmt"type dog struct {name stringage  int
}func main() {d := new(dog)fmt.Println(d)
}

与上面不同的是new返回的是一个指针

匿名结构体

匿名结构体没有类型名称,无须通过 type 关键字定义就可以直接使用。

ins := struct {// 匿名结构体字段定义字段1 字段类型1字段2 字段类型2…
}{// 字段值初始化初始化字段1: 字段1的值,初始化字段2: 字段2的值,…
}
  • 字段1、字段2……:结构体定义的字段名。
  • 初始化字段1、初始化字段2……:结构体初始化时的字段名,可选择性地对字段初始化。
  • 字段类型1、字段类型2……:结构体定义字段的类型。
  • 字段1的值、字段2的值……:结构体初始化字段的初始值。

接收器

接收器的格式如下:

func (接收器变量 接收器类型) 方法名(参数列表) (返回参数) {函数体
}
  • 接收器变量:接收器中的参数变量名在命名时,官方建议使用接收器类型名的第一个小写字母,而不是 self、this 之类的命名。例如,Socket 类型的接收器变量应该命名为 s,Connector 类型的接收器变量应该命名为 c 等。
  • 接收器类型:接收器类型和参数类似,可以是指针类型和非指针类型。
  • 方法名、参数列表、返回参数:格式与函数定义一致。

接收器根据接收器的类型可以分为指针接收器非指针接收器,两种接收器在使用时会产生不同的效果,根据效果的不同,两种接收器会被用于不同性能和功能要求的代码中。

指针类型的接收器:

指针类型的接收器由一个结构体的指针组成,更接近于面向对象中的 this 或者 self。

由于指针的特性,调用方法时,修改接收器指针的任意成员变量,在方法结束后,修改都是有效的

示例:

使用结构体定义一个属性(Property),为属性添加 SetValue() 方法以封装设置属性的过程,通过属性的 Value() 方法可以重新获得属性的数值,使用属性时,通过 SetValue() 方法的调用,可以达成修改属性值的效果:

package main
import "fmt"
// 定义属性结构
type Property struct {value int  // 属性值
}
// 设置属性值
func (p *Property) SetValue(v int) {// 修改p的成员变量p.value = v
}
// 取属性值
func (p *Property) Value() int {return p.value
}
func main() {// 实例化属性p := new(Property)// 设置值p.SetValue(100)// 打印值fmt.Println(p.Value())
}

非指针类型的接收器:

当方法作用于非指针接收器时,Go语言会在代码运行时将接收器的值复制一份,在非指针接收器的方法中可以获取接收器的成员值,但修改后无效

点(Point)使用结构体描述时,为点添加 Add() 方法,这个方法不能修改 Point 的成员 X、Y 变量,而是在计算后返回新的 Point 对象,Point 属于小内存对象,在函数返回值的复制过程中可以极大地提高代码运行效率:

package main
import ("fmt"
)
// 定义点结构
type Point struct {X intY int
}
// 非指针接收器的加方法
func (p Point) Add(other Point) Point {// 成员值与参数相加后返回新的结构return Point{p.X + other.X, p.Y + other.Y}
}
func main() {// 初始化点p1 := Point{1, 1}p2 := Point{2, 2}// 与另外一个点相加result := p1.Add(p2)// 输出结果fmt.Println(result)
}

在计算机中,小对象由于值复制时的速度较快,所以适合使用非指针接收器,大对象因为复制性能较低,适合使用指针接收器,在接收器和参数间传递时不进行复制,只是传递指针。

方法

在面向对象编程中,存在类与方法,那么go语言中结构体就类似于类,我们就可以使用接收器当做面向对象中类的方法。
一个类型加上它的方法等价于面向对象中的一个类
因为接收器这个设定的存在,go可以给任何对象添加方法,下面是给自定义整型对象添加方法的代码:

package mainimport ("fmt"
)// 将int定义为MyInt类型
type MyInt int// 为MyInt添加IsZero()方法
func (m MyInt) IsZero() bool {return m == 0
}// 为MyInt添加Add()方法
func (m MyInt) Add(other int) int {return other + int(m)
}
func main() {var b MyIntfmt.Println(b.IsZero())b = 1fmt.Println(b.Add(2))
}

结果:
true
3

结构体之间的比较

在Go语言中,可以通过==运算符或DeeplyEqual()方法比较两个结构相同的类型并包含相同的字段值的结构。如果结构彼此相等(就其字段值而言),则运算符和方法均返回true;否则,返回false。并且,如果比较的变量属于不同的结构,则编译器将给出错误。

package mainimport ("fmt""reflect"
)type Cat struct {name stringage  int
}func main() {c := Cat{"小花", 6}d := Cat{"小花", 6}fmt.Println(c == d)fmt.Println(reflect.DeepEqual(c, d))}

结果:
true
true

package mainimport ("fmt""reflect"
)type Cat struct {name stringage  intson  []int
}func main() {c := Cat{"小花", 6, []int{1, 2}}d := Cat{"小花", 6, []int{1, 2}}fmt.Println(c == d)fmt.Println(reflect.DeepEqual(c, d))}

c == d报错,此时只能用reflect.DeepEqual(c, d)进行比较

接口

在Go语言中接口(interface)是一种类型,一种抽象的类型。
interface是一组method的集合,接口做的事情就像是定义一个协议(规则)
看以下例子:

package mainimport ("fmt"
)type Cat struct{}func (c Cat) Say() string { return "喵喵喵" }type Dog struct{}func (d Dog) Say() string { return "汪汪汪" }func catSay(c Cat) {fmt.Println(c.Say())
}
func dogSay(d Dog) {fmt.Println(d.Say())
}func main() {c := Cat{}d := Dog{}catSay(c)dogSay(d)}

子这个例子中,猫和狗都会叫,此时定义了2个函数catSay和dogSay,如果我们后续再加上猪、青蛙等动物的话,我们的代码还会一直重复下去。那我们能不能把它们当成“能叫的动物”来处理呢?

每个接口类型由数个方法组成。接口的形式代码如下:

type 接口类型名 interface{方法名1( 参数列表1 ) 返回值列表1方法名2( 参数列表2 ) 返回值列表2…
}

接口是一种抽象的类型。当你看到一个接口类型的值时,你不知道它是什么,唯一知道的是通过它的方法能做什么。
此时我们用接口的形式来对代码进行优化

package mainimport ("fmt"
)type Animal interface {Say() string
}type Cat struct{}func (c Cat) Say() string { return "喵喵喵" }type Dog struct{}func (d Dog) Say() string { return "汪汪汪" }func say(a Animal) {fmt.Println(a.Say())
}func main() {c := Cat{}d := Dog{}say(c)say(d)}

接口的实现条件

  1. 接口的方法与实现接口的类型方法格式一致
  2. 接口中所有方法均被实现

接口嵌套

接口与接口间可以通过嵌套创造出新的接口

// Sayer 接口
type Sayer interface {say()
}// Mover 接口
type Mover interface {move()
}// 接口嵌套
type animal interface {SayerMover
}

嵌套得到的接口的使用与普通接口一样,这里我们让cat实现animal接口:

type cat struct {name string
}func (c cat) say() {fmt.Println("喵喵喵")
}func (c cat) move() {fmt.Println("猫会动")
}func main() {var x animalx = cat{name: "花花"}x.move()x.say()
}

空接口

空接口是指没有定义任何方法的接口。
因此任何类型都实现了空接口。
空接口类型的变量可以存储任意类型的变量。

使用空接口实现可以接收任意类型的函数参数。

// 空接口作为函数参数
func show(a interface{}) {fmt.Printf("type:%T value:%v\n", a, a)
}

空接口作为map的值

使用空接口实现可以保存任意值的字典。

// 空接口作为map值var studentInfo = make(map[string]interface{})studentInfo["name"] = "李白"studentInfo["age"] = 18studentInfo["married"] = falsefmt.Println(studentInfo)

类型断言

空接口可以存储任意类型的值,那我们如何获取其存储的具体数据呢?
想要判断空接口中的值这个时候就可以使用类型断言,其语法格式:

x.(T)

其中:

  1. x:表示类型为interface{}的变量
  2. T:表示断言x可能是的类型。

例子:

package mainimport ("fmt"
)func main() {var x interface{}x = "hello word"v, ok := x.(string)if ok {fmt.Println(v)} else {fmt.Println("类型断言失败")}x = 123v1, ok1 := x.(string)if ok1 {fmt.Println(v1)} else {fmt.Println("类型断言失败")}
}

结果:
hello word
类型断言失败

包管理机制

Go语言的包借助了目录树的组织形式,一般包的名称就是其源文件所在目录的名称,虽然Go语言没有强制要求包名必须和其所在的目录名同名,但还是建议包名和所在目录同名,这样结构更清晰。

包可以定义在很深的目录中,包名的定义是不包括目录路径的,但是包在引用时一般使用全路径引用。

包的习惯用法:

  • 包名一般是小写的,使用一个简短且有意义的名称。
  • 包名一般要和所在的目录同名,也可以不同,包名中不能包含- 等特殊符号。
  • 包名为 main 的包为应用程序的入口包,编译不包含 main 包的源码文件时不会得到可执行文件。
  • 一个文件夹下的所有源码文件只能属于同一个包,同样属于同一个包的源码文件不能放在多个文件夹下。

包的各种引入机制

  1. 标准引用格式

    import "fmt"
    

    此时可以用fmt.作为前缀来使用 fmt 包中的方法,这是常用的一种方式。

    package main
    import "fmt"
    func main() {fmt.Println("hello world")
    }
    
  2. 自定义别名引用格式

    在导入包的时候,我们还可以为导入的包设置别名,如下所示:

    import F "fmt"
    

    其中 F 就是 fmt 包的别名,使用时我们可以使用F.来代替标准引用格式的fmt.来作为前缀使用 fmt 包中的方法

    package main
    import F "fmt"
    func main() {F.Println("hello world")
    }
    
  3. 省略引用格式

    import . "fmt"
    

    这种格式相当于把 fmt 包直接合并到当前程序中,在使用 fmt 包内的方法是可以不用加前缀fmt.,直接引用。

    package main
    import . "fmt"
    func main() {//不需要加前缀 fmt.Println("hello world")
    }
    
  4. 匿名引用格式

    在引用某个包时,如果只是希望执行包初始化的 init 函数,而不使用包内部的数据时,可以使用匿名引用格式,如下所示:

    import _ "fmt"
    

    匿名导入的包与其他方式导入的包一样都会被编译到可执行文件中。

注意:

  • 一个包可以有多个 init 函数,包加载时会执行全部的 init 函数,但并不能保证执行顺序,所以不建议在一个包中放入多个 init 函数,将需要初始化的逻辑放到一个 init 函数里面。
  • 包不能出现环形引用的情况,比如包 a 引用了包 b,包 b 引用了包 c,如果包 c 又引用了包 a,则编译不能通过。
  • 包的重复引用是允许的,比如包 a 引用了包 b 和包 c,包 b 和包 c 都引用了包 d。这种场景相当于重复引用了 d,这种情况是允许的,并且 Go 编译器保证包 d 的 init 函数只会执行一次。

go mod

go mod 有以下命令:

命令 说明
download download modules to local cache(下载依赖包)
edit edit go.mod from tools or scripts(编辑go.mod)
graph print module requirement graph (打印模块依赖图)
init initialize new module in current directory(在当前目录初始化mod)
tidy add missing and remove unused modules(拉取缺少的模块,移除不用的模块)
vendor make vendored copy of dependencies(将依赖复制到vendor下)
verify verify dependencies have expected content (验证依赖是否正确)
why explain why packages or modules are needed(解释为什么需要依赖)
  • 常用的有 init tdiy edit

执行go get 命令,在下载依赖包的同时还可以指定依赖包的版本。

  • 运行go get -u命令会将项目中的包升级到最新的次要版本或者修订版本;
  • 运行go get -u=patch命令会将项目中的包升级到最新的修订版本;
  • 运行go get [包名]@[版本号]命令会下载对应包的指定版本或者将对应包升级到指定的版本。

详见:http://t.zoukankan.com/gtea-p-15608898.html

go并发编程

并发是go的精髓,21 世纪最重要的就是并发程序设计,而 Go 从语言层面就支持并发。首先来复习一下操作系统的一些概念:

  • 协程:独立的栈空间,共享堆空间,调度由用户自己控制,本质上有点类似于用户级线程,这些用户级线程的调度也是自己实现的。
  • 线程:一个线程上可以跑多个协程,协程是轻量级的线程。线程需要进行系统调用,进入内核态,其创建与销毁消耗资源较大,线程不具备任何的系统资源,它在同样一个进程里面与其他线程共享全部资源。
  • 进程:一个进程可以运行多个线程,在执行进程的时候,一般会具有相互独立的多个内存单元。但是多个线程是可以共享内存的,这样运行效率就很大的程度上被提高了。

Goroutine

Goroutine 一般将其翻译为Go协程,也就是说Go语言在语言层面就实现了协程的支持。

在java/c++中我们要实现并发编程的时候,我们通常需要自己维护一个线程池,并且需要自己去包装一个又一个的任务,同时需要自己去调度线程执行任务并维护上下文切换,这一切通常会耗费程序员大量的心智。那么能不能有一种机制,程序员只需要定义很多个任务,让系统去帮助我们把这些任务分配到CPU上实现并发执行呢?

Go语言中的goroutine就是这样一种机制, goroutine是由Go的运行时(runtime)调度和管理的。Go程序会智能地将 goroutine 中的任务合理地分配给每个CPU。Go语言之所以被称为现代化的编程语言,就是因为它在语言层面已经内置了调度和上下文切换的机制。

goroutine的调度是在用户态下完成的, 不涉及内核态与用户态之间的频繁切换,包括内存的分配与释放,都是在用户态维护着一块大的内存池, 不直接调用系统的malloc函数(除非内存池需要改变),成本比调度OS线程低很多。 另一方面充分利用了多核的硬件资源,近似的把若干goroutine均分在物理线程上, 再加上本身goroutine的超轻量,以上种种保证了go调度方面的性能。

在Go语言编程中你不需要去自己写进程、线程、协程,你的技能包里只有一个技能–goroutine,当你需要让某个任务并发执行的时候,你只需要把这个任务包装成一个函数,开启一个goroutine去执行这个函数就可以了,就是这么简单粗暴。

一个goroutine必定对应一个函数,可以创建多个goroutine去执行相同的函数。

go 函数名( 参数列表 )
  • 函数名:要调用的函数名。
  • 参数列表:调用函数需要传入的参数。

例子:

package mainimport ("fmt""time"
)func hello(i int) {fmt.Println("Hello Goroutine!" , i)
}func main()  {for i := 0; i < 10; i++ {go hello(i)}fmt.Println("main goroutine done!")time.Sleep(time.Second * 2)
}

多次执行上面的代码,会发现每次打印的数字的顺序都不一致。这是因为10个goroutine是并发执行的,而goroutine的调度是随机的。

runtime包

runtime.Gosched() 让出cpu时间片

其实就类似于yeild或者sleep(0),进行cpu资源的切换

package mainimport ("fmt""runtime"
)func main() {go func(s string) {for i := 0; i < 2; i++ {fmt.Println(s)}}("world")// 主协程for i := 0; i < 2; i++ {// 切一下,再次分配任务runtime.Gosched()fmt.Println("hello")}
}

runtime.Goexit() 退出当前协程

package mainimport ("fmt""runtime""time"
)func main() {for i := 0; i < 5; i++ {go func(i int) {if i == 3 {runtime.Goexit()}fmt.Println(i)}(i)}time.Sleep(time.Second * 2)
}

runtime.GOMAXPROCS 指定系统级线程数量

Go运行时的调度器使用GOMAXPROCS参数来确定需要使用多少个OS线程来同时执行Go代码。默认值是机器上的CPU核心数。例如在一个8核心的机器上,调度器会把Go代码同时调度到8个OS线程上(GOMAXPROCS是m:n调度中的n)。

Go语言中可以通过runtime.GOMAXPROCS()函数设置当前程序并发时占用的CPU逻辑核心数。

Go1.5版本之前,默认使用的是单核心执行。Go1.5版本之后,默认使用全部的CPU逻辑核心数。

func a() {for i := 1; i < 10; i++ {fmt.Println("A:", i)}
}func b() {for i := 1; i < 10; i++ {fmt.Println("B:", i)}
}func main() {runtime.GOMAXPROCS(1)go a()go b()time.Sleep(time.Second)
}

Channel

单纯地将函数并发执行是没有意义的。函数与函数间需要交换数据才能体现并发执行函数的意义。
虽然可以使用共享内存进行数据交换,但是共享内存在不同的goroutine中容易发生竞态问题。为了保证数据交换的正确性,必须使用互斥量对内存进行加锁,这种做法势必造成性能问题。
Go语言的并发模型是CSP(Communicating Sequential Processes),提倡通过通信共享内存而不是通过共享内存而实现通信。

创建

通道是引用类型,通道类型的空值是nil。

var ch chan int
fmt.Println(ch) // <nil>

声明通道后需要使用make函数初始化之后才能使用。

创建channel的格式如下:

  make(chan 元素类型, [缓冲大小])

channel的缓冲大小是可选的。

ch4 := make(chan int)
ch5 := make(chan bool)
ch6 := make(chan []int)

操作

发送:

将一个值发送到通道中。

ch <- 10 // 把10发送到ch中

接收:

从一个通道中接收值。

x := <- ch // 从ch中接收值并赋值给变量x
<-ch       // 从ch中接收值,忽略结果

关闭:

我们通过调用内置的close函数来关闭通道。

close(ch)

无缓冲的通道

无缓冲的通道只有在有人接收值的时候才能发送值。就像你住的小区没有快递柜和代收点,快递员给你打电话必须要把这个物品送到你的手中,简单来说就是无缓冲的通道必须有接收才能发送。

无缓冲通道上的发送操作会阻塞,直到另一个goroutine在该通道上执行接收操作,这时值才能发送成功,两个goroutine将继续执行。相反,如果接收操作先执行,接收方的goroutine将阻塞,直到另一个goroutine在该通道上发送一个值。

package mainimport ("fmt""time"
)func recv(c chan int) {for {fmt.Println("等待中")ret := <-cfmt.Println("接收成功", ret)}
}
func main() {ch := make(chan int)go recv(ch) // 启用goroutine从通道接收值ch <- 10time.Sleep(time.Second * 3)
}

结果:
等待中
接收成功 10
等待中

有缓冲的通道

我们可以在使用make函数初始化通道的时候为其指定通道的容量,例如:

func main() {ch := make(chan int, 1) // 创建一个容量为1的有缓冲区通道ch <- 10fmt.Println("发送成功")
}

只要通道的容量大于零,那么该通道就是有缓冲的通道,通道的容量表示通道中能存放元素的数量。

关闭管道

可以通过内置的close()函数关闭channel

package mainimport "fmt"func main() {c := make(chan int)go func() {for i := 0; i < 5; i++ {c <- i}close(c)}()for {if data, ok := <-c; ok {fmt.Println(data)} else {break}}fmt.Println("main结束")
}

单向通道

有的时候我们会将通道作为参数在多个任务函数间传递,很多时候我们在不同的任务函数中使用通道都会对其进行限制,比如限制通道在函数中只能发送或只能接收。

  1. chan<- int是一个只能发送的通道,可以发送但是不能接收;
  2. <-chan int是一个只能接收的通道,可以接收但是不能发送。

select

select的使用类似于switch语句,它有一系列case分支和一个默认的分支。每个case会对应一个通道的通信(接收或发送)过程。select会一直等待,直到某个case的通信操作完成时,就会执行case分支对应的语句。具体格式如下:

select {case <-chan1:// 如果chan1成功读到数据,则进行该case处理语句case chan2 <- 1:// 如果成功向chan2写入数据,则进行该case处理语句default:// 如果上面都没有成功,则进入default处理流程}

select可以同时监听一个或多个channel,直到其中一个channel ready,如果多个channel同时ready,则随机选择一个执行。

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