Go语言基础语法总结

1. 认识HelloWorld

在前面的《Go的安装和使用》这篇文章中已经写过HelloWorld.go了，现在就来逐行认识一下它。

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

第1行：我们的Go程序是由包——package构成的，包的声明形式为：package <包名>。该行的意思是：当前HelloWorld.go文件属于main包。

第2行：如果你使用过Java或Python，那你对import肯定不陌生。该行的意思是：导入一个名为fmt的包。如果需要导入多个包，有两种写法：

import "fmt"
import "math"

或者使用分组形式同时导入多个包

import (
	"fmt"
	"math/rand"
)

显然第二种使用括号，以分组的形式导入更加方便。

第3行：我们使用func关键字来声明一个函数，在这个例子中，我们声明的是main函数。如果你有过其他语言的编程经验，肯定熟悉main函数的作用：程序的入口。

第4行：我们的函数内容放在函数的{}中，在该例中，调用了fmt包中的打印方法，由此可见，Golang语言调用函数的方法和Java、Python一样使用小数点：<包名>.<函数名>。

看完这几行简单代码，我们发现：在Go语言中，并不需要分号;来结束语句。

2. 变量

2.1. 命名规范

Go语言要求标识符以一个字母或下划线开头，后面可以跟任意数量的字母、数字、下划线。不能使用关键字作为标识符

区分大小写，变量num和变量Num是两个变量。

2.2. 声明

Go语言的变量声明方式和其他语言（如C、Java、Python）不太一样。

比如，我们声明一个为int类型的变量a：

var a int

可以看出，Go语言声明变量的方式为：

var <变量名> <变量类型>

我们还可以同时声明多个类型相同的变量：

var <变量名1>, <变量名2>, <变量名3>, ... <变量类型>

使用分组同时声明多个类型不同的变量：

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>
    ...
)

下面是一个具体的例子：

package main
import "fmt"
var i bool//类型在后
func main() {
	var a, b, c int//多个
	fmt.Println(i, a, b, c)
}

2.3. 初始化

当我们声明变量时，可以对其进行初始化。当有初始值时，我们可以省略变量的类型，变量会根据对应的初始值获取正确的类型。见下例：

package main
import "fmt"
var a int = 1
var b, c bool = true, false
func main() {
	var i, j, k = 2, false, "行小观"	//省略变量类型
	fmt.Println(a, b, c, i, j, k)
    k = "行小观2号" //赋值操作
    fmt.Println(k)
}

若我们在声明变量时，不给变量赋初始值，则这些变量会被赋予“零值”。

这些零值为：

1. 数值类型为0
2. 布尔类型为false
3. 字符串为""（即空字符串）

如果上例中的代码中的变量不进行初始化，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)
}

则打印结果为：0 false false 0 false （变量k由于是空字符串，所以打印出来了但是看不到）

2.4. 短变量声明

前面介绍了当我们声明变量时有以下几种方式：

var i int	//声明一个int变量
var i, j, k int	//同时声明多个int变量
var i int = 1	//声明一个int变量并初始化
var i, j, k int = 1, 2, 3	//同时声明多个int变量并分别初始化
var i = 1	//省略类型，声明一个int变量并初始化
var i, j, k = 1, 2, 3	//省略类型，同时声明多个int变量并分别初始化

除此之外还有一种更简洁的声明变量的方式：

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

当我们使用:=声明变量时，不用写var也不用写类型，但是这种方式只能在函数内部使用，不能在函数外部使用。当在函数外部声明变量时，只能使用var。

package main
import "fmt"
var a int = 1	//函数外部
func main() {
	var i, j int = 2, 3	//函数内部
	k := 4 //只能在函数中使用
	v1, v2, v3 := true, false, "行小观"
	fmt.Println(a, i, j, k, v1, v2, v3)
}

此外，我们声明的变量必须要使用，如果声明了变量，但是没使用，会在编译时报错。比如：

package main
import "fmt"
func main() {
	var i bool
	var j int //声明了，但没使用，会报错
	fmt.Println(i)
}

对于我们导入的包也有此要求，即：导入的包必须使用。

3. 数据类型

3.1. 布尔类型

布尔类型为bool，值可取true或false，默认值为false。

3.2. 字符串类型

字符串类型为string，默认为空字符串""。

3.3. 数值类型

整数类型分为：

• 有符号数：int、int8、int16、int32 (rune)、int64

• 无符号数：uint、uint8 (byte)、uint16、uint32、uint64、

其中int和uint的两种类型的长度相同，取决于具体的编译器，比如在32位系统上通常为32位，在64位系统上通常为64位。

像int8、uint8这些类型则是Go语言直接定义好位数的类型。rune、byte是int32、uint8的别名。

当我们需要使用整数时，应当尽量使用int类型。当然，如果你有特殊的理由使用其他整数类型，便另当他论。

浮点数类型有两种：float32和float64，注意没有所谓的float类型。

复数类型也有两种：complex64和complex128

注意：不同类型的变量之间不能直接进行赋值或其他运算（比如加减乘除）

package main
import "fmt"
var (
	a int = 1
	b int8 = 2
	c int16
)
func main() {
	c = b	//不同类型之间进行赋值操作，[报错1]
	d := a + b	//不同类型之间进行相加运算，[报错2]
	fmt.Printf("c = %v, d = %v", c, d)
}

以上代码在编译过程中会报错：

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

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

3.4. 类型转换

前面一节说过：不同类型的变量之间不能直接进行赋值或其他运算，所以我们可以间接地做。

比如：将int8类型转换为int类型，这样就可以间接地进行赋值和其他运算。

使用表达式T(v)将变量v的值的类型转换为T。注意是转换的是变量的值，变量本身的类型不变。

package main
import "fmt"
var (
	a int = 1
	b int8 = 2
	c uint
	d int64
)
func main() {
	c = uint(b) //将变量b的值2的类型从int8转换为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语言中的类型转换是显示的，表达式T()是必须的，不能省略。

4. 常量

常量是固定的值，值在程序运行期间不会改变。

常量可以定义为数值、字符串、布尔类型

常量的声明方式和变量差不多，区别在于常量需要用const关键字修饰，不能使用:=进行声明。

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("对吗?", truth)
}

5. 初识函数

如果你之前学习过C或者Java等语言，肯定已经对函数（方法）有了一定的认识。

简单地来说，函数是对能完成某个功能的部分代码的抽象。当以后再需要该功能，我们只需要调用其对用的函数即可，不必再重复编写代码。

5.1. 函数的声明

我们在前面的内容已经使用到了函数，即main()。我们使用func关键字声明函数。

func func_name() {
}

5.2. 函数的参数

Go语言中，函数可以有0个或多个参数。

package main
import "fmt"
func printName(name string, age int) {
	fmt.Println("我叫", name, ", 今年", age, "岁了")
}
func sayHello() {
	fmt.Println("行小观说：“你好”")
}
func main() {
	printName("行小观", 1)
	sayHello()
}

如果你有多个参数的类型相同，你可以进行简写，只需要在这几个相同的参数最后写一遍类型即可。

func foo(x int, y int, z int)
可以简写为：
func foo(x, y, x int)

5.3. 函数的类型和返回值

函数的类型在函数名之后。（尽快适应Go的这种风格：类型在变量名后）

package main
import "fmt"
func add(x int, y int) int {
	return x + y
}
func main() {
	fmt.Println(add(1, 2))
}

当函数没有返回值时，不需要写函数的类型：

func sayHello() {//没有返回值，不写函数类型
	fmt.Println("行小观说：“你好”")
}

函数可以有0个或多个返回值。

多个返回值就意味着该函数有多个返回值类型：

package main
import "fmt"
func sumAndDiff(x, y int) (int, int) { //两个返回值类型
	sum := x + y
	diff := x - y
	return sum, diff //两个返回值
}
func main() {
	a, b := sumAndDiff(5, 1)
	fmt.Println(a, b)
}

注意：和参数不同，有几个返回值就写几个返回值类型，不能简写。

Go语言还提供了另一种函数返回的方式：命名返回值。

顾名思义，我们通过给返回值进行命名，使用空return语句，这样会直接返回已命名的返回值。如上例的sumAndDiff函数可以写为：

func sumAndDiff(x, y int) (sum int, diff int) {//提前命名返回值
	sum = x + y
	diff = x - y //返回值在函数中被初始化
	return //返回值已经初始化了，不需要再在return语句中写变量了
}

下面总结一下函数的使用：

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

或者命名返回值

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

6. 导出名

前面我们已经使用了import导入功能，比如improt "fmt"，该行代码可以让我们在本包中使用其他包里的函数。

那么我们如何让其他包能够使用到本包的方法或变量呢？答案是：将方法或变量导出。

在Go语言中，如果一个名字以大写字母开头，那么它就是已导出的，这意味着别的包可以使用它。（相当于Java中的public的作用）

比如我们常用的打印函数fmt.Println(...)，可以看到Println()的首字母是大写的，所以我们能够导入fmt包后使用该方法。

7. 流程控制语句

7.1. if语句

if语句是条件判断语句，用来判断是否满足某种条件，如果满足，则执行某段代码；如果不满足，则不执行。

if ... {
    //代码
} else if ... {
    //代码
} else {
    //代码
}

注意格式：条件判断语句不需要使用小括号()。

下面是几个例子：

if a > 0 {//如果满足a>0，则打印Hello, World
    fmt.Println("Hello, World")
}

if a > 0 {//如果满足a>0，则打印 Hello, World
    fmt.Println("Hello, World!")
} else {//否则（即不满足a>0),则打印 你好，世界！
    fmt.Println("你好，世界！")
}

if a > 5 {//如果满足a>5，则打印 Hello, World
    fmt.Println("Hello, World!")
} else if a <= 5 && a > 0 {//如果满足0<a<=5，则打印 好好学习，天天向上
    fmt.Println("好好学习，天天向上")
} else {//否则（即上面的条件都不满足），则打印 你好，世界！
    fmt.Println("你好，世界！")
}

Go语言的if语句有一个特性：可以在条件表达式前执行一个简单的语句。下面是一个例子：

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!")//作用域内，能打印i
	}
    //fmt.Println(i)//作用域外，不能打印i
}

在if语句中，使用sum(x, y int)函数计算出i的值，再进行判断。注意：变量i的作用域只在if语句中有效。

7.2. for语句

for语句是Go语言中的循环控制语句。它有几种形式：

（一）基本形式：

for 初始化语句; 条件表达式; 后置语句 {
    //循环体代码
}

• 初始化语句：在第一次循环前之前，且只执行这一次
• 条件表达式：每次循环都会计算该表达式，如果满足（值为true）则继续循环；如果不满足（值为false），则跳出循环
• 后置语句：每次循环执行完都会执行该语句

下面是一个例子，循环打印5次"Hello,World！"

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

注意该例的初始化语句i := 0是一个短变量声明，变量i只在该for循环中生效。

（二）省略形式：

for循环中的初始化语句和后置语句是可以省略的。

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

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

从某种意义上来讲，上面两个例子并没有省略初始化语句或后置语句，只是改变了位置。

（三）while形式

诸如C、Java等语言中都有while循环，但是Go语言中没有while循环，但是我们可以使用for循环来实现“while循环”。

其实（二）省略形式中的第二个for循环例子就已经可以看做是while循环了。我们再稍做改进：

i := 0
for i < 5 {//去掉两个分号，只写条件表达式
    fmt.Println("Hello, World!", i)
    i++
}

（四）无限循环形式

//打印无限多个Hello, World!
for  {
    fmt.Println("Hello, World!")
}

7.3. break和continue

上面提到的循环语句只有当条件表达式的值为false时，才会停止循环。但实际开发中，我们可能在条件表达式的值为true的情况下，需要退出循环。这种时候，就需要使用break或continue语句。

break语句用来跳出当前循环，continue语句用来跳过本次循环。

下面是两个实例（改进上面循环打印5次"Hello,World！"的例子）：

实例1：增加需求，当打印完第2遍Hello,World!时，停止打印

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

实例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语句

我们可以使用if...else if...else if...进行一连串的条件判断，但是这样过于繁杂。switch语句就是用来简化这个问题的。

switch 变量 {
    case 选项1 :
    	//操作1代码
    case 选项2 :
    	//操作2代码
    case 选项3 :
    	//操作3代码
    case 选项n:
    	//操作n代码
	default :
    	//默认操作
}

switch语句中有许多case和一个default，只有当变量和case的选项相匹配时，才会执行对应的操作代码。如果没有case的选项可以匹配，则默认执行default的代码。

下面是一个例子：

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("结果为1")
	case 2, 3, 4:	//多种情况聚合在一起
		fmt.Println("结果为2或3或4")
	case sum(1, 4):	//支持表达式
		fmt.Println("结果为5")
	default:
		fmt.Println("其他结果")
	}
}

从上面的例子可以看出，Go语言中switch的case支持常量（不必为整数）、表达式、多个值聚合。注意：不论是常量、表达式，还是多个值聚合，都要保证常量、表达式的值、多个值的类型和switch的变量相同。

switch语句的匹配顺序是自上到下。Go语言自动为每个case提供了break语句，所以在众多选项中只能执行1个case或default，然后结束，剩余的不再执行。

但是可以使用fallthrough强制执行剩余的case：

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

还是上面的那个例子，但是在每个case中使用fallthrough，现在的打印结果为：

结果为2或3或4
结果为5
其他结果

如有错误，还请指正。

文章首发于公众号『行人观学』