前言

大半个月前我参与了字节后端面试,未通过第四面,面试总结写在了这篇文章:

https://juejin.cn/post/7132712873351970823

在此文的末尾,我写到为了全面回顾Go的知识点,我开始阅读《The Go Programing Language》,这是我接触Go以来第一次阅读英文书籍。并且希望将学习的笔记其整理成册。思前想后我决定开设一个Go语言学习的仓库,在其中更新我的笔记。并且放置一些Go的学习资料,以及之前面试使用的简历等杂项文档。

仓库地址:https://github.com/BaiZe1998/go-learning

而本文的内容就是部分的笔记,当前阅读至第三章,因此,笔记便同步更新至第三章,预计会用一个多月的时间完成这份笔记的更新。

区别于连篇累牍,我希望这份笔记是详略得当的,可能更适合一些对Go有着一些使用经验,但是由于是转语言或者速食主义者,对Go的许多知识点并未理解深刻(与我一般),笔记中虽然会带有一些个人的色彩,但是Go语言的重点我将悉数讲解。

再啰嗦一句:笔记中讲述一个知识点的时候有时并非完全讲透,或是浅尝辄止,或是抛出疑问却未曾解答。希望你可以接受这种风格,而有些知识点后续涉及到后续章节,当前未过分剖析,也会在后面进行更深入的讲解。

最后,如果遇到错误,或者你认为值得改进的地方,也很欢迎你评论或者联系我进行更正,又或者你也可以直接在仓库中提issue或者pr,或许这也是小小的一次“开源”。

一、综述

1.1 Hello Word

介绍包管理,编译依赖,运行代码的流程;无需分号结尾以及严格的自动格式化

1.2 命令行参数

参数初始化,获取命令行参数的方式,给出了一个低效的循环获取命令行参数的代码,在此基础上进行优化

关于字符串常量的累加(是否是不断创建新值,变量创建后如何存储,结合Java堆|栈)

1.3 查找重复行

strings.join底层发生了什么

map乱序的原因

os.stdin Scan的终止条件

输出错误内容到标准错误

何时可以跳过error检查

1.4 GIF 动画

可以生成gif格式的图片

1.5 获取一个URL

resp.Body.Close()可以avoid leaking resources,具体发生了什么

io.Copy(dst, src)与ioutil.ReadAll的工作模式区别

1.6 并发获取多个URL

当多个goroutine同时对一个channel进行输入输出的时候,会发生阻塞

1.7 实现一个 Web 服务器

fmt.Fprintf(dir, src)可以将内容输出到指定输出(web的response、标准错误),因为dir实现了接口(io.Writer)

启动服务程序的时候mac&linux为什么末尾要加&

服务端handler路由匹配到前缀则可以触发,并且开启不同goroutine处理request(那么上限是多少,高访问量会发生什么)

1.8 杂项

switch在满足case之后不会继续下沉,且default可以放置在任何位置

switch也可以以tarless的模式书写

goto语法不常用,但是go也提供了

func也可以作为一种类型

结构、指针、方法、接口、包、注释

二、程序结构

2.1 名字

包名通常小写字母命名

通常来说,对于作用域较短的变量名,Go推荐短命名,如i而不是index,而对于全局变量则倾向于更长,更凸显意义的命名

驼峰而非下划线命名

2.2 声明

注意全局变量的作用域最小也是整个包的所有文件,大写则可以跨包

2.3 变量

引用类型:slice、pointer、map、channel、function

可以同时初始化多种类型的变量,并且Go没有未初始化的变量

var x float64 = 100 // 此时不使用短变量命名

:= 是声明,而 = 是赋值

巧妙:如果:=左侧部分变量已经声明过(作用域相同),则只会对其进行赋值,而只声明+赋值未声明过的变量,且左侧必须至少有一个未声明才能用:=,且declarations outer block are ignored

x := 1
p := &x
*p = 2 // 则 x == 1

var x, y int
&x == &x, &x == &y, &x == nil // true false false

Go的flag包可以实现获取命令行参数的功能:-help的来源

p := new(int) // p是int类型的指针(或者某个类型的引用),此时*p == 0
*p = 2 // new 并不常用

垃圾回收:一个变量如果不可达(unreachable),则会被回收

关于变量的生命周期:全局变量在程序运行周期内一直存在,而局部变量则会在unreachable时会被回收,其生命周期从变量的声明开始,到unreachable时结束

栈内存:栈内存由编译器自动分配和释放,开发者无法控制。栈内存一般存储函数中的局部变量、参数等,函数创建的时候,这些内存会被自动创建;函数返回的时候,这些内存会被自动释放,栈可用于内存分配,栈的分配和回收速度非常快

堆内存:只要有对变量的引用,变量就会存在,而它存储的位置与语言的语义无关。如果可能,变量会被分配到其函数的栈,但如果编译器无法证明函数返回之后变量是否仍然被引用,就必须在堆上分配该变量,采用垃圾回收机制进行管理,从而避免指针悬空。此外,局部变量如果非常大,也会存在堆上。

在编译器中,如果变量具有地址,就作为堆分配的候选,但如果逃逸分析可以确定其生存周期不会超过函数返回,就会分配在栈上。

总之,分配在堆还是栈完全由编译器确定。而原本看起来应该分配在栈上的变量,如果其生命周期获得了延长,被分配在了堆上,就说它发生了逃逸。编译器会自动地去判断变量的生命周期是否获得了延长,整个判断的过程就叫逃逸分析。

/*
此时x虽然是局部变量,但是被分配在堆内存,在f()调用结束后依旧可以通过global获取x的内容,我们称x从f当中escape了

逃逸并非是一件不好的事情,但是需要注意,对于那些需要被回收的短生命周期的变量,不要在编程当中被长生命周期的变量(全局变量)引用,否则会很大程度上影响Go的垃圾回收能力,造成内存分配压力
*/
var global *int
func f() {
var x int
x = 1
global = &x
}
// 此时*y没有从g()当中escape,因此是分配在栈内存当中,调用结束变成unreachable,需要被回收
fun g() {
 y := new(int)
 *y = 1
}

2.4 赋值

x, y = y, x
a[i], a[j] = a[j], a[i]
// 计算斐波那契数列,=赋值右侧的表达式会按照旧值先计算后赋值给左侧变量
func fib(n int) int {
x, y := 0, 1
for i := 0; i < n; i++ {
x, y = y, x+y
}
}

2.5 类型声明

type IntA int
type IntB int

var (
 x IntA = 1 // 此时x和y是不同类型,因此无法比较与一起运算
 y IntB = 2
)

T(x)将x转成T类型,转换操作可以执行的前提是x和T在底层是相同的类型,或者二者是未命名的指针类型,底层指向相同的类型

这样的转换虽然转化了值的类型,但是并没有改变其代表的值

当然,数值类型的变量之间也允许这种转换(损失精度),或者将string转换成[]byte的切片等,当然这些转化方式将改变值的内容

2.6 包和文件

包中.go文件的初始化流程:

  1. 如果package p内部import了q,则会先初始化package q
  2. main package最后初始化,可以确保main func在执行时所有的package已经完成初始化

2.7 作用域

变量的scope(作用域)是处于compile-time(编译时)的特征

变量的lifetime(生命周期)是处于run-time(运行时)的特征

if x := f(); x == 0 {
 fmt.Println(x, y)
} else if y := g(x); x == y {
 fmt.Println(x, y)
} else {
 fmt.Println(x, y)
}
fmt.Println(x, y) // compile error: x and y are not visible here

变量作用域的测试如下:

func test() (int, error) {
return 1, nil
}

func main() {
x := 0

for i := 1; i <= 5; i++ {
x := i
fmt.Println(x, &x)
}
fmt.Println(x, &x) // 此时x依旧是0,说明for内部的x是重新声明的
 x, err := test() // 此时x和err通过:=声明+赋值,但是结合2.3节的内容,此时x已经声明,所以只对其进行赋值为1,但是地址不变
fmt.Println(x, &x, err) // 此处打印的x == 1时的地址与赋值前x == 0地址相同
}
// 结果
1 0x1400012a010
2 0x1400012a030
3 0x1400012a038
4 0x1400012a040
5 0x1400012a048
0 0x1400012a008
1 0x1400012a008 <nil>

三、基本数据类型

3.1 整数

负数的%运算

&^(位运算符:and not),x &^ y = z,y中1的位,则z中对应为0,否则z中对应为x中的位

00100010 &^ 00000110 = 00100000

无符号整数通常不会用于只为了存放非负整数变量,只有当涉及到位运算、特殊的算数运算、hash等需要利用无符号特性的场景下才会去选择使用

比如数组下标i用int存放,而不是uint,因为i--使得i == -1时作为判断遍历结束的标志,如果是uint,则0减1则等于2^64-1,而不是-1,无法结束遍历

注意:int的范围随着当前机器决定是32位还是64位

var x int32 = 1
var y int16 = 2
var z int = x + y // complie error
var z int = int(x) + int(y) // ok
// 大多数数值型的类型转换不会改变值的内容,只会改变其类型(编译器解释这个变量的方式),但是当整数和浮点数以及大范围类型与小范围类型转换时,可能会丢失精度,或者出现意外的结果

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