四、golang内置函数、递归、闭包、数组切片和map

一、总体内容

1、内置函数、递归函数、闭包

2、数组和切片

3、map数据结构

4、package介绍

一、内置函数

注意：值类型用new来分配内存，引用类型用make来分配内存

1、close：主要用来关闭channel

2、len：用来求长度，比如string、array、slice、map、channel

3、new：用来分配内存，主要用来分配值类型，比如int、struct、浮点型。返回的是指针

代码案例

package main

import(
   "fmt"
)

func main(){
   var i int
   fmt.Println(i)  //0

   j:=new(int)  //返回的是地址，也就是指针
   *j=100       //因为是指针，所以要这样赋值
   fmt.Println(*j)   //100
}

4、make：用来分配内存，主要用来分配引用类型。比如chan、map、slice
5、append：用来追加元素到数组、slice中
package main

import(
   "fmt"
)

func main(){
   var a [] int
   a=append(a,10,20,30)
   fmt.Println(a)  //[10 20 30]
}
合并两个slice
package main

import(
   "fmt"
)

func main(){
   var a [] int
   a=append(a,10,20,30)
   a=append(a, a...)  //后面的三个点，是展开，这个append是合并
   fmt.Println(a)
}
注意这里的三个点的作用是展开

6、panic和recover：用来做错误处理

panic可以快速定位到哪里出错了

捕获异常的原因是因为上线项目之后不能够随便的停止，所以要捕获

package main

import(
   "fmt"
   "time"
)

func test(){

   defer func(){
      if err:=recover();err !=nil{ //这里捕获下面的系统的异常
         fmt.Println(err)          //这里的错误没有指定哪一行出错了。这里可以把堆栈打印出来
         //捕获了异常之后下面可以继续写上报警的接口或者写到日志里面
      }
   }()
   b:=0
   a:=100/b  //这里系统抛了一个异常，上面来捕获
   fmt.Println(a)
   return
}

func main(){
   for {
      test()
      time.Sleep(time.Second)  //这里是休息1秒，参数是一个常量
   }

   var a [] int
   a=append(a,10,20,30)
   a=append(a, a...)
   fmt.Println(a)  //[10 20 30]
}
D:\project>go build go_dev/day4/example/example2

D:\project>example2.exe
runtime error: integer divide by zero
runtime error: integer divide by zero。

还可以自己手动的通过pinic来捕获异常

package main

import(
   "fmt"
   "errors"
)

func initConfig()(err error){                       //这里是命名返回值
   return errors.New("init config failed")   //初始化error这个实例
}

func test(){

   err :=initConfig()
   if err !=nil{
      panic(err)     //panic手动的捕获这个异常，这样就能知道程序的哪里出错了
   }
   return
}

func main(){
   test()
   var a [] int
   a=append(a,10,20,30)
   a=append(a, a...)
   fmt.Println(a)  //[10 20 30]
}
D:\project>go build go_dev/day4/example/example2

D:\project>example2.exe
panic: init config failed

goroutine 1 [running]:
main.test()
        D:/project/src/go_dev/day4/example/example2/main.go:17 +0xb2
main.main()
        D:/project/src/go_dev/day4/example/example2/main.go:24 +0x3b

　　

数组：

var a [1]int  :这个是确定的长度，为1

var a [] int   :这个是切片

new和make的区别

new之后如果是slice等引用类型必须要用make初始化一下才可以用如下：

package main

import(
   "fmt"
)

func test(){
   s1:=new([] int)    //new了这个指针，必须要用make来初始化一下
   fmt.Println(s1)   //这个返回来一个指针&[]

   s2:=make([] int, 2)  //这个后面的2是指定容量
   fmt.Println(s2)   //这个返回来这个数据类型  [0 0 ]

   *s1=make([] int,5)  //因为s1是一个指针（地址），要想用这个指针必须初始化一下
   (*s1)[0]=100        //初始化之后给这个值赋值
   fmt.Println(s1)     //&[100 0 0 0 0]

   s2[0]=100
   fmt.Println(s2)    //[100 0]
}

func main(){
   test()
}

递归函数

一个函数调用自己，就叫做递归

package main
package main

import (
   "fmt"
   "time"
)

func recusive(n int){
   fmt.Println("hello")
   time.Sleep(time.Second)
   if n>10{     //这个是递归退出的条件
      return
   }
   recusive(n+1)    //这个就是递归的自己调用自己
}

func main(){
   recusive(0)
}

例子一：计算阶乘

package main

import (
   "fmt"

)

func factor(n int) int {
   if n=={
      return
   }
   return factor(n-)*n
}

func main(){
   a:=factor()
   fmt.Println(a)
}
D:\project>go build go_dev/day4/example/example5

D:\project>example5.exe

斐波那契数列

package main

import(
   "fmt"
)

func fabnaqi(n int) int{
   if n<= {
      return
   }
   return fabnaqi(n-)+fabnaqi(n-)
}

func main(){
   for i:=;i<;i++{
      fmt.Println(fabnaqi(i))
   }
}
D:\project>go build go_dev/day4/example/example6

D:\project>example6.exe

闭包：

闭包：是一个函数和与其相关作用域的结合体

下面的匿名函数中的变量和x绑定了

package main

import (
   "fmt"
)

//闭包
func Adder() func(int)int{    //这里定义的返回值要和下面的匿名函数一样
   //下面的整体才是闭包
   var x int                 //默认为0
   return func(d int) int{   //这里匿名函数要和上面返回值类型是一样
      x+=d
      return x
   }
}

func main(){
   f:=Adder()
   fmt.Println(f())        //这里的f就是执行Adder()，然后f(1),这个就是执行匿名函数，并且传入参数
   fmt.Println(f())     //
   fmt.Println(f())    //

}

例2

package main

import (
   "fmt"
   "strings"
)

func makeSuffixFunc(suffix string) func (string )string{
   return func (name string) string{   //这里的闭包的环境变量是和suffix绑定的
      if strings.HasPrefix(name,suffix)==false{
         return name+suffix
      }
      return name
   }
}

func main(){
   func1:=makeSuffixFunc(".bmp")
   func2:=makeSuffixFunc(".jpg")
   fmt.Println(func1("test"))
   fmt.Println(func2("test"))
}

数组

1、数组：是同一种数据类型的固定长度的序列

2、数组定义：var a [len]int 比如：var a [5] int   一旦定义长度就不会变了

3、长度是数组类型的一部分，因此var a[5]int和var a[10]int 是不同的类型

4、数组可以通过下标进行访问，下标是从零开始的，最后一个元素下标是len-1

遍历的方法如下:

下面是遍历数组的两种方法

package main

import (
   "fmt"
)

func main(){
   var a[] int

   a[]=

   for i:=;i<len(a);i++{
      fmt.Println(a[i])
   }
   for _,value:=range a{
      fmt.Println(value)
   }
}

5、访问越界，如果下标在数组合法范围之外，则触发越界，会panic

如下，就会在编译的时候报错，也就是pinic了

package main

import (
   "fmt"
)

func main(){
   var a[] int

   j:=
   a[]=
   a[j]=

   fmt.Println(a)
}

6、数组是值类型，因此改变副本的值，不会改变本身的值

在函数里面改变不会改变外部的值，在函数中改变的知识数组的副本

如果要改变函数中的值，需要通过指针的方式来修改

package main

import(
   "fmt"
)

func test(arr *[] int){
   (*arr)[]=
}

func main(){
   var a [] int
   test(&a)
   fmt.Println(a)  // [1000 0 0 0 0]

}

数组和切片：

1、练习，使用非递归的方式实现斐波那契数列，打印前100个数

package main

import (
   "fmt"
)

func fab(n int){
   var a[]uint64
   a=make([]uint64 ,n)

   a[0]=1
   a[1]=1

   for i:=2;i<n;i++{
      a[i]=a[i-1]+a[i-2]
   }

   for _,v:=range a{
      fmt.Println(v)
   }
}

func main(){
   fab(10)
}

　　

2、数组初始化

a、var age0 [5]int =[5]int {1,2,3,4,5]

b、var age1=[5] int {1,2,3,4,5]

c、var age2=[…]int {1,2,3,4,5}

d、var str=[5]string{3:”hello word”,4:”tom”}

3、多维数组

a、var age[5][3] int  //5行 3 列，第一个行，第二个列

b、var f[2][3] int=[…][3]int {{1,2,3},{7,8,9}}

遍历多维数组

package main

import (
   "fmt"
)

func testArry(){
   var a[][]int=[...][]int{{,,,,},{,,,,}}  //前面是行，后面是列

   for row,v:=range a{           //首先便利梅行
      for col,v1:=range v{     //然后遍历每列
         fmt.Printf("(%d,%d)=%d ",row,col,v1) //这里的v1是多维数组的遍历对象
      }
      fmt.Println()
   }
}

func main(){
   testArry()
}

注意这里的切片和数组的区别：

a、声明的时候切片没有长度，数组有长度在中括号中，因为切片是变长的，数组的是长度固定的，切片是引用类型，数组是值类型

1、切片：切片是数组的一个引用，因此切片是引用类型

2、切片的长度可以改变，因此切片是一个可变的数组

3、切片遍历方式和数组一样，可以用len()求长度

4、cap可以求出slice最大的容量，0<= len (slice)<=cap (array)，其中array是slice引用的数组

5、切片的定义：var变量名[]切片类型，比如var str []string    var arr[] int

package main

import "fmt"

func testSlice(){
   var slice [] int
   var arr[5]int=[...]int{1,2,3,4,5}

   slice=arr[2:5]            //数组的切片
   fmt.Println(slice)
   fmt.Println(len(slice))  //求切片的长度
   fmt.Println(cap(slice))     //求切片的容量

   slice =slice[0:1]        //这个切片引用了另一个切片
   fmt.Println(len(slice))  //求新切片的长度
   fmt.Println(cap(slice))  //这个还是原来切片的长度
}

func main(){
   testSlice()
}
D:\project>go build go_dev/day4/example/slicea

D:\project>slicea.exe
[3 4 5]
3
3
1
3

　

方法:   切片初始化只能通过切片的方式

1、切片初始化：var slice [] int=arr[start”end].包含start到end之间的元素名不包含end

2、var slice []int=arr[0:end]可以简写为var slice []int=arr[:end]

3、var slice []int=arr[start:len(arr)] 可以简写为var slice[]int = arr[start:]

4、var slice []int=arr[0,len(arr)] 可以简写为var slice[]int=arr[:]

5、如果要切片最后一个元素去掉，可以这样写

slice=slice[:len(slice)-1]

数组和切片定义之后必须要初始化

下面是切片的内存布局  第一个是x的切片布局指针方式指针数组，

上面的第三个切片的地址指向的是数组的第一个元素的地址，如下：

func testslice1(){
   var a=[]int{,,,,}

   b:=a[:]  //这是一个切片
   fmt.Printf("%p\n",b)  //打印地址0xc042084008
   fmt.Println(&a[])            //打印地址0xc042084008
}

func main(){
   testslice1()
}
从上面地址可以看到切片地址和第一个元素的地址相同

3、通过make来创建切片

4、用append内置函数操作切片

slice=append(slice,10)

var a=[]int{1,2,3}

var b=[]int{4,5,6}

a=append(a,b…)   //这里注意，如果是一个切片的话，append需要后面是…

切片是引用，如果切片的append的大小超过了原来的数组的大小，这个时候就会扩容，可以通过切片和数组的第一个值的地址是否相同来比较

package main

import (
   "fmt"
)

func test(){
   var a []int=[...]int{,}
   s:=a[:]

   fmt.Println(s,&a[])

   s=append(s,)
   s=append(s,)

   fmt.Printf("%p\n",s)  //0xc04200e2a0
   fmt.Println(s,&a[])         //0xc0420080d8
}

func main(){
   test()
}

上面切片的地址和数组的第一个元素的地址不同可以看到，这个切片进行了扩容的方式，新开了一块内存和原来的内存不一样了，这个是内部的算法决定的

5、切片遍历

for index,val :range slice{

}

6、切片resize，切片之后可以再进行切片

var a=[] int{1,2,3}

b:=a[1:2]

b=b[0:3]

7、切片的拷贝

s1:=[]int{1,2,3,4}

s2:=make([]int ,10)

copy(s2,s1)

s3:=[]int{1,2,3}

s3=append(s3,s2…)

s3=append(s3,4,5,6)

8、stringhe slice

string底层就是一个byte的数组，因此，也可以进行切片操作

package main

import (
   "fmt"
)

func test(){
   s:="hello world"
   s1:=s[:]
   fmt.Println(s1) //hello
}

func main(){
   test()
}

10、如何改变string中的字符串？

string本身是不可变的，因此要改变string中字符，需要如下操作

下面是针对没有中文的情况下：

func test2(){
   str:="hello world"
   s:=[]byte(str)
   s[]='o'
   str=string(s)
   fmt.Println(str)   // oello world
}

func main(){
   test2()
}
下面是可以针对中文的情况

func testModify(){
   str:="oello world"
   s:=[]rune(str)

   s[]='h'
   str=string(s)
   fmt.Println(str)  //hello world
}

func main(){
   testModify()
}

11、排序和查找操作

排序操作主要在sort包中，导入就可以使用了

import(“sort”)

sort.Ints对整数进行排序，sort.String对字符串进行排序，sort.Float64s对浮点数进行排序

sort.SearchInts(a []int,b int)从数组a中查找b，前提是a必须有序

sort.SearchFloats(a []float64 ,b float64)从数组a中查找b，前提是a必须有序

sort.SearchStrings(a []string,bstring)从数组a中查找b，请安提是a必须有序

下面是对数组进行排序

package main

import(
   "fmt"
   "sort"
)

func test(){
   var a=[...]int{,,,,,}  //因为这个是数组，所以不能直接排序
   sort.Ints(a[:])  //所以这里要针对切片进行排序，因为切片实际引用类型

   fmt.Println(a)
}

func main(){
   test()
}

/*
D:\project>go build go_dev/day4/example/example15

D:\project>example15
[1 2 3 11 14 21]
*/
下面是对字符串进行排序
func testString(){
   var a=[...]string{"abc","efg","b","A","eee"}
   sort.Strings(a[:])
   fmt.Println(a)  //[A abc b eee efg]
}

func main(){
   testString()
}
下面是对浮点型进行排序
func testFloat(){
   var a=[...]float64{1.1,9.7,2.1}
   sort.Float64s(a[:])
   fmt.Println(a)   //[1.1 2.1 9.7]
}

func main(){
   testFloat()
}
下面是排序的方法
func testIntsearch(){
   var a=[...]int{,,,,,}
   sort.Ints(a[:])
   index:=sort.SearchInts(a[:],)
   fmt.Println(index)    //得到下标为1
}

func main(){
   testIntsearch()
}

map数据结构

一、简介

key-value的数据结构

a、声明，声明是不会分配内存的，初始化需要make

var map1 map[key type]value type

var a map[string]string

var a map[string]int

var a map[int]string

var a map[string]map[string]string

package main

import (
   "fmt"
)

func test(){
   var a map[string]string  //声明map，但是这里没有申请内存空间，所以必须初始化
   a=make(map[string]string,)  //这里初始化，申请内存空间
   a["abc"]="efg"
   fmt.Println(a)  //map[abc:efg]
}

func main(){
   test()
}
方式二
package main

import (
   "fmt"
)

func test(){
   a:=make(map[string]string,)  //这里声明加上初始化，声明然后分配内存空间
   a["abc"]="efg"
   fmt.Println(a)  //map[abc:efg]
}

func main(){
   test()
}
方法三：不推荐
package main

import (
   "fmt"
)

func test(){
   var a map[string]string=map[string]string{
      "key":"value",
   }
   //var a map[string]string  //声明map，但是这里没有申请内存空间，所以必须初始化
   //a:=make(map[string]string,10)  //这里初始化，申请内存空间
   a["abc"]="efg"
   fmt.Println(a)  //map[abc:efg]
}

func main(){
   test()
}
多层map嵌套

func testMap2(){
   a:=make(map[string]map[string]string,)  //声明
   a["key1"]=make(map[string]string)  //初始化
   a["key1"]["key2"]="abc"
   a["key1"]["key3"]="abc"
   fmt.Println(a)
}

func main(){
   testMap2()
   test()
}

map相关的操作

a[“hello”]=”world”   插入和更新

val,ok:=a[“hello”]    查找

for k,v:=range a {     遍历

}

delete (a,”hello”)     删除

len(a)              长度

func test3() {
   var a map[string]string = map[string]string{"hello": "world"}
   a = make(map[string]string, )
   a["hello"] = "world"  //插入和更新
   val,ok:=a["hello"]  //查找
   if ok{
      fmt.Println(val)
   }
   for k,v :=range a {   //遍历
      fmt.Println(k,v)
   }

}

func main(){
      test3()
}

排序：

map排序，map的排序是无序的：

a、先获取所有key，把key进行排序

b、按照排好的key，进行遍历

package main

import(
   "fmt"
   "sort"
)

func test(){
   var a map[int]int                 //声明
   a=make(map[int]int,)            //初始化，加入内存

   a[]=
   a[]=
   a[]=
   a[]=
   a[]=

   var keys []int           //创建一个切片
   for k,_:=range a{
      keys=append(keys,k)
   }

   sort.Ints(keys)

   for _,v:=range keys{
      fmt.Println(v,a[v])
   }
}

func main(){
   test()
}

//D:\project>go build go_dev/day4/example/example17
//
//D:\project>example17.exe
//1 10
//2 10
//3 11
//8 10
//18 10
上面思路，由于map是无序的，这里创建一个切片，然后根据切片的方法进行排序

map反转

初始化另外一个map把key、value呼唤即可

package main

import (
   "fmt"
)

func test(){
   var a map[string] int
   var b map[int] string

   a=make(map[string]int,5)
   b=make(map[int]string,5)

   a["abc"]=1
   a["efg"]=2

   for k,v:=range a{
      b[v]=k
   }

   fmt.Println(a)  //map[abc:1 efg:2]
   fmt.Println(b)  //map[1:abc 2:efg]
}

func main(){
   test()
}
原理：这里首先声明两个map，并且初始化，然后进行遍历第一个map，然后第二个map直接添加第一个map的v和k即可

包

1、golang中的包

a、golang目前有150个标准的包，覆盖了几乎所有的基础库

b、golang.org有所有包的文档，没事就翻翻

2、线程同步

a、import(“sync”)

b、互斥锁 var mu sync.Mutex，同一时间只能有一个goroute能进去

c、读写锁，var mu sync.RWMutex

线程和协程，只有读操作的时候不用加锁

1、如果有写操作，需要加锁

2、如果有读写的操作，需要加锁

3、如果只有读的操作，不需要加锁

编译的时候—race可以查看是否有竞争

下面是互斥锁的程序

import (
   "fmt"
   "sync"
   "math/rand"
   "time"
)

//因为这是一个读写的操作，所以读的时候也要加锁
var lock sync.Mutex
func test(){
   var a map[int] int
   a=make(map[int]int,)

   a[]=

   for i :=;i<;i++{
      go func(b map [int]int){
         //下面是写的操作，所以要加锁
         lock.Lock()                    //加锁
         b[]=rand.Intn()
         lock.Unlock()                  //解锁
      }(a)
   }
   lock.Lock()                            //这是读操作，因为程序中有读写，所以加锁
   fmt.Println(a)
   time.Sleep(time.Second)
   lock.Unlock()                          //解锁
}

func main(){
   test()
}
D:\project>go build --race go_dev/day4/example/packagea   这里—race是检测是否有竞争

D:\project>packagea.exe                                   //因为有race所以下面检测没有竞争
map[:]
上面是互斥锁
应用场景：
    写比较多，有少量的读。（写多读少）
    加锁后，任何其他试图再次加锁的线程会被阻塞，直到当前进程解锁
如果解锁时有一个以上的线程阻塞，那么所有该锁上的线程都被编程就绪状态，
第一个变为就绪状态的线程又执行加锁操作，那么其他的线程又会进入等待。
在这种方式下，只有一个线程能够访问被互斥锁保护的资源。
互斥锁无论读还是写同一时间只有一个协程在执行

读写锁：

实际就是一种特殊的自旋锁，它把共享资源的访问者划分为读者和写者，读者只对共享资源进行读访问，写者则需要对共享资源进行写操作

使用场景：

写比较少，有大量的读 （读多写少）

写的时候只有一个goroute去写，但是读的时候所有的goroute去读

读写锁有三种状态：读加锁状态、写加锁状态和不加锁状态 
一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁，但是多个线程可以同时占有读模式的读写锁。（这也是它能够实现高并发的一种手段） 
当读写锁在写加锁模式下，任何试图对这个锁进行加锁的线程都会被阻塞，直到写进程对其解锁。 
当读写锁在读加锁模式先，任何线程都可以对其进行读加锁操作，但是所有试图进行写加锁操作的线程都会被阻塞，直到所有的读线程都解锁。 
所以读写锁非常适合对数据结构读的次数远远大于写的情况

package main

import (
   "fmt"
   "sync"
   "math/rand"
   "time"
)

var rwlock sync.RWMutex     //读写锁的定义

func test(){
   var a map[int] int
   a=make(map[int]int,)
   //var count int32

   a[]=

   for i:=;i<;i++{
      go func(b map[int]int){
         rwlock.Lock()
         b[]=rand.Intn()
         rwlock.Unlock()
      }(a)
   }

   for i:=;i<;i++{
      go func(b map[int]int){
         rwlock.RLock()     //加读写锁
         fmt.Println(a)
         rwlock.RUnlock()     //解锁
      }(a)
   }
   time.Sleep(time.Second*)

}

func main(){
   test()
}

原子操作：atomic 包  在sync下面

https://studygolang.com/pkgdoc

这是串行的操作

package main

import (
   "fmt"
   "sync"
   "math/rand"
   "time"
   "sync/atomic"

)

var rwlock sync.RWMutex     //读写锁的定义

func test(){
   var a map[int] int
   a=make(map[int]int,)
   var count int32

   a[]=

   for i:=;i<;i++{
      go func(b map[int]int){
         rwlock.Lock()
         b[]=rand.Intn()
         rwlock.Unlock()
      }(a)
   }

   for i:=;i<;i++{
      go func(b map[int]int){
         for {
            rwlock.RLock() //加读写锁
            fmt.Println(a)
            rwlock.RUnlock()           //解锁
            atomic.AddInt32(&count, ) //原子操作进行计数
         }
      }(a)
   }
   time.Sleep(time.Second*)
   fmt.Println(atomic.LoadInt32(&count))   //原子操作进行读出来529500 次

}

func main(){
   test()
}

比较读写锁和互斥锁的性能

下面是读写锁
package main

import (
   "fmt"
   "sync"
   "math/rand"
   "time"
   "sync/atomic"

)

var rwlock sync.RWMutex     //读写锁的定义

func test(){
   var a map[int] int
   a=make(map[int]int,)
   var count int32

   a[]=

   for i:=;i<;i++{
      go func(b map[int]int){
         rwlock.Lock()
         b[]=rand.Intn()
         time.Sleep(time.Microsecond*)
         rwlock.Unlock()
      }(a)
   }

   for i:=;i<;i++{
      go func(b map[int]int){
         for {
            rwlock.RLock() //加读写锁
            time.Sleep(time.Microsecond)
            rwlock.RUnlock()           //解锁
            atomic.AddInt32(&count, ) //原子操作进行计数
         }
      }(a)
   }
   time.Sleep(time.Second*)
   fmt.Println(atomic.LoadInt32(&count))   //

}

func main(){
   test()
}
下面是互斥锁
package main

import (
   "fmt"
   "sync"
   "math/rand"
   "time"
   "sync/atomic"

)

var lock sync.Mutex     //读写锁的定义

func test(){
   var a map[int] int
   a=make(map[int]int,)
   var count int32

   a[]=

   for i:=;i<;i++{
      go func(b map[int]int){
         lock.Lock()
         b[]=rand.Intn()
         time.Sleep(time.Microsecond*)
         lock.Unlock()
      }(a)
   }

   for i:=;i<;i++{
      go func(b map[int]int){
         for {
            lock.Lock()
            //rwlock.RLock() //加读写锁
            time.Sleep(time.Microsecond)
            //rwlock.RUnlock()           //解锁
            lock.Unlock()
            atomic.AddInt32(&count, ) //原子操作进行计数
         }
      }(a)
   }
   time.Sleep(time.Second*)
   fmt.Println(atomic.LoadInt32(&count))   //2460次
}

func main(){
   test()
}
可以看到读写锁的性能是互斥锁的性能的100倍！

读写锁：读的时候可以有多个协程在操作
互斥锁：无论读还是写，只有一个协程在执行

go get安装第三方包

go get后面跟上github地址