快速学习GO语言总结

干货分享,感谢您的阅读!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

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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:

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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。

  6. 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。

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,可以按照以下步骤进行操作:

  1. 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
  2. 手动安装: 如果想手动安装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

  3. 设置环境变量: 一旦安装完成,需要将Go语言的二进制路径添加到自己的终端配置文件中的PATH环境变量中。这样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)编辑终端配置文件。例如:

    nano ~/.bash_profile

    b. 在文件中添加以下行(根据安装路径进行调整),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
  4. 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 main

import (
	"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:

  1. 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。

  2. 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。

  3. func main() { ... }: 这是程序的入口函数,它会在程序运行时首先被调用。

  4. 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。

  5. 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:

  1. 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。

  2. 命令行参数获取:使用 os.Args 获取命令行参数。

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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 variables

import "testing"

func TestFibList(t *testing.T) {
	a := 1
	b := 1
	t.Log(a)
	for i := 0; i < 5; i++ {
		t.Log(" ", b)
		tmp := a
		a = b
		b = tmp + a
	}
}

func TestExchange(t *testing.T) {
	a := 1
	b := 2
	// tmp := a
	// a = b
	// b = tmp
	a, b = b, a
	t.Log(a, b)
}

下面逐个解释代码中涉及的知识点:

  1. package variables: 声明了一个名为 "variables" 的包,这是一个用于测试的包名。

  2. 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。

  3. 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 ab,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 ab 的值以生成下一个数。
  4. 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 ab,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 ab 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。

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 = 1
        Tuesday = 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 constant

import "testing"

const (
	Monday = 1 + iota
	Tuesday
	Wednesday
)

const (
	Readable = 1 << iota
	Writable
	Executable
)

func TestConstant1(t *testing.T) {
	t.Log(Monday, Tuesday)
}

func TestConstant2(t *testing.T) {
	a := 1 //0001
	t.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:

  1. package constant: 声明了一个名为 "constant" 的包,这是一个用于测试的包名。

  2. 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。

  3. 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。
  4. 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 MondayTuesday 的值到测试日志中。
  5. 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 ReadableWritableExecutable 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。

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intint8int16int32int64。无符号整数类型有uintuint8uint16uint32uint64。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float32float64两种浮点数类型,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complex64complex128两种复数类型,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 main

import "fmt"

type Person struct {
	FirstName string
	LastName  string
	Age       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) int

func main() {
	fmt.Println("整数类型(Integer Types)")
	var x int = 10
	var y int64 = 100

	fmt.Println(x)
	fmt.Println(y)

	fmt.Println("浮点数类型(Floating-Point Types)")
	var a float32 = 3.14
	var b float64 = 3.14159265359

	fmt.Println(a)
	fmt.Println(b)

	fmt.Println("布尔类型(Boolean Type)")
	var isTrue bool = true
	var isFalse bool = false

	fmt.Println(isTrue)
	fmt.Println(isFalse)

	fmt.Println("字符串类型(String Type)")
	str1 := "Hello, "
	str2 := "Go!"

	concatenated := str1 + str2
	fmt.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] = 10
	fmt.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"] = 22
	fmt.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 Shape
	circle := Circle{Radius: 5}

	shape = circle
	fmt.Println("Circle Area:", shape.Area())

	fmt.Println("函数类型(Function Types)")
	var op Operation
	op = add
	result := op(10, 5)
	fmt.Println("Addition:", result)

	op = subtract
	result = 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 := <-messages
	fmt.Println(msg)

	fmt.Println("指针类型(Pointer Types)")
	x = 10
	var ptr *int
	ptr = &x

	fmt.Println("Value of x:", x)
	fmt.Println("Value stored in pointer:", *ptr)

	*ptr = 20
	fmt.Println("Updated value of x:", x)
}

下面逐个解释代码中涉及的知识点:

  1. type Person struct { ... }: 定义了一个结构体类型 Person,表示一个人的信息,包括 FirstNameLastNameAge 字段。

  2. 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。

  3. 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。
  4. func add(a, b int) int { ... }: 定义了一个函数 add,用于执行整数相加操作。

  5. func subtract(a, b int) int { ... }: 定义了一个函数 subtract,用于执行整数相减操作。

  6. 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。

  7. 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:

  1. 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intfloat64的转换是安全的,但从float64int可能导致小数部分被截断。

  2. 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)

  3. 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。

  4. 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 main

import "fmt"

func main() {
	// 显式类型转换
	var x int = 10
	var y float64 = float64(x)
	fmt.Println(y)

	// 类型别名的转换
	type Celsius float64
	type Fahrenheit float64
	c := Celsius(25)
	f := Fahrenheit(c*9/5 + 32)
	fmt.Println(f)
}

4.运算符

前提:chapter2目录下创建 operator,学习总结如下:

其实这部分和其他语言都差不多,个人觉得没啥可复习巩固的。Go语言支持多种运算符,用于执行各种算术、逻辑和比较操作。

常规运算符

以下是一些常见的运算符及其在Go中的使用方式和知识点:

算术运算符(Arithmetic Operators):

  • +:加法
  • -:减法
  • *:乘法
  • /:除法
  • %:取模(取余数)

赋值运算符(Assignment Operators):

  • =:赋值
  • +=:加法赋值
  • -=:减法赋值
  • *=:乘法赋值
  • /=:除法赋值
  • %=:取模赋值

逻辑运算符(Logical Operators):

  • &&:逻辑与(AND)
  • ||:逻辑或(OR)
  • !:逻辑非(NOT)

比较运算符(Comparison Operators):

  • ==:等于
  • !=:不等于
  • <:小于
  • >:大于
  • <=:小于等于
  • >=:大于等于

位运算符(Bitwise Operators):

  • &:按位与(AND)
  • |:按位或(OR)
  • ^:按位异或(XOR)
  • <<:左移
  • >>:右移

其他运算符:

  • &:取地址运算符
  • *:指针运算符
  • ++:自增运算符
  • --:自减运算符

在使用运算符时,需要考虑以下几点:

  • 运算符的操作数必须与运算符的预期类型匹配。
  • 某些运算符具有更高的优先级,需要使用括号来明确优先级。
  • 运算符的操作数可以是变量、常量、表达式等。

新建operator_test.go,以下是一些示例来展示运算符的使用:

package operator

import (
	"fmt"
	"testing"
)

const (
	Readable = 1 << iota
	Writable
	Executable
)

func TestOperatorBasic(t *testing.T) {
	// 算术运算符
	a := 10
	b := 5
	fmt.Println("Sum:", a+b)
	fmt.Println("Difference:", a-b)
	fmt.Println("Product:", a*b)
	fmt.Println("Quotient:", a/b)
	fmt.Println("Remainder:", a%b)

	// 逻辑运算符
	x := true
	y := false
	fmt.Println("AND:", x && y)
	fmt.Println("OR:", x || y)
	fmt.Println("NOT:", !x)

	// 比较运算符
	fmt.Println("Equal:", a == b)
	fmt.Println("Not Equal:", a != b)
	fmt.Println("Greater Than:", a > b)
	fmt.Println("Less Than:", a < b)
	fmt.Println("Greater Than or Equal:", a >= b)
	fmt.Println("Less Than or Equal:", a <= b)
}

func TestCompareArray(t *testing.T) {
	a := [...]int{1, 2, 3, 4}
	b := [...]int{1, 3, 2, 4}
	//	c := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
	d := [...]int{1, 2, 3, 4}
	t.Log(a == b)
	//t.Log(a == c)
	t.Log(a == d)
}

func TestBitClear(t *testing.T) {
	a := 7 //0111
	a = a &^ Readable
	a = a &^ Executable
	t.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:

  1. const (...): 定义了三个常量 ReadableWritableExecutable,使用位移操作生成不同的值。

  2. func TestOperatorBasic(t *testing.T) { ... }: 定义了一个测试函数 "TestOperatorBasic",用于测试基本运算符的使用。

    算术运算符:展示了加法、减法、乘法、除法和取余运算;逻辑运算符:展示了逻辑与、逻辑或和逻辑非运算;比较运算符:展示了等于、不等于、大于、小于、大于等于和小于等于运算。
  3. func TestCompareArray(t *testing.T) { ... }: 定义了一个测试函数 "TestCompareArray",用于测试数组的比较。

    声明了两个整数数组 ab,以及另一个数组 d,其中数组 a 和数组 d 的内容相同;使用比较运算符 == 检查数组 ab 是否相等,以及数组 ad 是否相等。
  4. func TestBitClear(t *testing.T) { ... }: 定义了一个测试函数 "TestBitClear",用于测试位清除操作。

    声明一个整数变量 a,并将其初始化为 7,即二进制表示 0111;使用位清除操作 &^a 中的 ReadableExecutable 位清除;使用按位与运算 & 检查 a 是否具有 ReadableWritableExecutable 属性。
按位清除运算符 &^

在Go语言中,&^ 是按位清除运算符(Bit Clear Operator)。它用于将某些位置上的位清零,即将指定位置上的位设置为0。&^ 运算符在处理二进制位操作时非常有用。

&^ 运算符执行以下操作:

  1. 对于每个位,如果右侧操作数的对应位为 0,则结果位与左侧操作数相同。
  2. 对于每个位,如果右侧操作数的对应位为 1,则结果位被强制设置为 0。

这意味着,&^ 运算符用于“清除”左侧操作数的特定位,使其与右侧操作数的相应位不受影响。写个代码验证下:

func TestOther(t *testing.T) {
	var a uint8 = 0b11001100 // 二进制表示,十进制为 204
	var b uint8 = 0b00110011 // 二进制表示,十进制为 51

	result := a &^ b

	fmt.Printf("a: %08b\n", a)               // 输出:11001100
	fmt.Printf("b: %08b\n", b)               // 输出:00110011
	fmt.Printf("Result: %08b\n", result)     // 输出:11000000
	fmt.Println("Result (Decimal):", result) // 输出:192
}

5.条件语句(Conditional Statements)

前提:chapter2目录下创建 condition,学习总结如下:

if 语句

if 语句用于基于条件来决定是否执行某段代码。它的基本语法如下:

if condition {
    // 代码块
} else if anotherCondition {
    // 代码块
} else {
    // 代码块
}
switch 语句

switch 语句用于基于表达式的不同值执行不同的代码分支。与其他语言不同,Go的switch可以自动匹配第一个满足条件的分支,而无需使用break语句。它的语法如下:

switch expression {
case value1:
    // 代码块
case value2:
    // 代码块
default:
    // 代码块
}

创建condition_test.go进行验证分析, 具体代码如下:

package condition

import (
	"fmt"
	"testing"
)

func TestConditionIf(t *testing.T) {
	age := 18

	if age < 18 {
		fmt.Println("You are a minor.")
	} else if age >= 18 && age < 60 {
		fmt.Println("You are an adult.")
	} else {
		fmt.Println("You are a senior citizen.")
	}
}

func TestConditionSwitch(t *testing.T) {
	dayOfWeek := 3

	switch dayOfWeek {
	case 1:
		fmt.Println("Monday")
	case 2:
		fmt.Println("Tuesday")
	case 3:
		fmt.Println("Wednesday")
	case 4:
		fmt.Println("Thursday")
	case 5:
		fmt.Println("Friday")
	default:
		fmt.Println("Weekend")
	}
}

func TestSwitchMultiCase(t *testing.T) {
	for i := 0; i < 5; i++ {
		switch i {
		case 0, 2:
			t.Logf("%d is Even", i)
		case 1, 3:
			t.Logf("%d is Odd", i)
		default:
			t.Logf("%d is not 0-3", i)
		}
	}
}

func TestSwitchCaseCondition(t *testing.T) {
	for i := 0; i < 5; i++ {
		switch {
		case i%2 == 0:
			t.Logf("%d is Even", i)
		case i%2 == 1:
			t.Logf("%d is Odd", i)
		default:
			t.Logf("%d is unknow", i)
		}
	}
}

下面逐个解释每个测试函数的内容:

  1. func TestConditionIf(t *testing.T) { ... }:测试 if 语句的使用。

    根据年龄的不同情况,通过 ifelse ifelse 分支判断是否为未成年人、成年人或老年人。
  2. func TestConditionSwitch(t *testing.T) { ... }:测试 switch 语句的使用。根据 dayOfWeek 的值,使用 switch 语句输出对应的星期几。

  3. func TestSwitchMultiCase(t *testing.T) { ... }:测试 switch 语句多个 case 值的情况。使用 switch 语句判断每个数字的奇偶性,并输出相应的信息。

  4. func TestSwitchCaseCondition(t *testing.T) { ... }:测试 switch 语句中的条件表达式。使用 switch 语句通过对数字取余判断数字的奇偶性,并输出相应的信息。

这些测试函数展示了Go语言中条件语句的不同用法,包括基于条件的分支判断和多个 case 值的处理,以及在 switch 语句中使用条件表达式的情况。

6.循环语句(Loop Statements)

前提:chapter2目录下创建 loop,学习总结如下:

for 循环

for 循环用于重复执行代码块,支持初始化语句、循环条件和循环后的语句。它的基本形式如下:

for initialization; condition; post {
    // 代码块
}

在初始化语句中,您可以初始化循环变量,然后在循环体中使用条件来控制循环,最后在 post 语句中执行递增或递减操作。

for 循环的简化形式

Go语言的 for 循环还可以简化成只有循环条件部分,类似于其他语言中的 while 循环:

for condition {
    // 代码块
}
range 循环

range 循环用于迭代数组、切片、映射、字符串等可迭代的数据结构。它返回每次迭代的索引和值。示例:

for index, value := range iterable {
    // 使用 index 和 value
}

创建loop_test.go进行验证分析, 具体代码如下:

package loop

import (
	"fmt"
	"testing"
)

func TestLoopFor(t *testing.T) {
	for i := 1; i <= 5; i++ {
		fmt.Println("Iteration:", i)
	}
}

func TestLoopForBasic(t *testing.T) {
	i := 1
	for i <= 5 {
		fmt.Println("Iteration:", i)
		i++
	}
}

func TestLoopForRange(t *testing.T) {
	numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}

	for index, value := range numbers {
		fmt.Printf("Index: %d, Value: %d\n", index, value)
	}
}

func TestLoopForUnLimit(t *testing.T) {
	i := 1
	for {
		fmt.Println("Iteration:", i)
		i++
		if i > 5 {
			break
		}
	}
}

下面逐个解释每个测试函数的内容:

  1. func TestLoopFor(t *testing.T) { ... }:测试基本的 for 循环。使用 for 循环,从 1 到 5 迭代输出循环迭代次数。

  2. func TestLoopForBasic(t *testing.T) { ... }:测试不带初始化语句的 for 循环。使用 for 循环,从 1 到 5 迭代输出循环迭代次数,但没有在循环头部声明初始化语句。

  3. func TestLoopForRange(t *testing.T) { ... }:测试使用 for range 迭代切片。定义一个整数切片 numbers,使用 for range 循环迭代切片中的每个元素,输出元素的索引和值。

  4. func TestLoopForUnLimit(t *testing.T) { ... }:测试无限循环及 break 语句。使用无限循环和 break 语句,在循环体内部判断是否终止循环,当 i 大于 5 时退出循环。

这些测试函数展示了Go语言中不同类型的 for 循环的用法,包括标准的计数循环、不带初始化语句的循环、遍历切片以及无限循环与循环终止条件。

7.跳转语句(Jump Statements)

前提:chapter2目录下创建 jump,学习总结如下:

Go语言也支持几种跳转语句,用于在循环和条件中控制流程:

  • break:跳出循环。
  • continue:跳过本次循环迭代,继续下一次迭代。
  • goto:在代码中直接跳转到指定标签处(不推荐使用)

创建jump_test.go进行验证分析, 具体代码如下:

package jump

import (
	"fmt"
	"testing"
)

func TestJumpBreak(t *testing.T) {
	for i := 1; i <= 5; i++ {
		if i == 3 {
			break
		}
		fmt.Println("Iteration:", i)
	}
}

func TestJumpContinue(t *testing.T) {
	for i := 1; i <= 5; i++ {
		if i == 3 {
			continue
		}
		fmt.Println("Iteration:", i)
	}
}

func TestJumpGoto(t *testing.T) {
	i := 1

start:
	fmt.Println("Iteration:", i)
	i++
	if i <= 5 {
		goto start
	}
}

下面逐个解释每个测试函数的内容:

  1. func TestJumpBreak(t *testing.T) { ... }:测试 break 语句的使用。使用 for 循环迭代从 1 到 5,但当迭代变量 i 等于 3 时,使用 break 语句终止循环。

  2. func TestJumpContinue(t *testing.T) { ... }:测试 continue 语句的使用。使用 for 循环迭代从 1 到 5,但当迭代变量 i 等于 3 时,使用 continue 语句跳过该次迭代继续下一次迭代。

  3. func TestJumpGoto(t *testing.T) { ... }:测试 goto 语句的使用。使用 goto 语句实现了一个无限循环,即使用标签 startgoto start 在循环体内部跳转到循环的起始位置。循环的终止条件是当 i 大于 5 时。

这些测试函数展示了Go语言中的循环控制跳转语句,包括用于终止循环的 break、用于跳过当前迭代的 continue,以及用于无限循环的 goto 语句。

(三)常用集合和字符串

src目录下创建chapter3,在Go语言中,集合是存储一组值的数据结构。常用的集合类型包括数组、切片、映射和通道。

1.数组

前提:chapter3目录下创建 array,学习总结如下:

Go语言中的数组是一种固定长度、同类型元素的集合。

数组的特点
  • 数组的长度在声明时指定,且在创建后不可更改。
  • 数组是值类型,当数组被赋值给新变量或作为参数传递时,会创建一个新的副本。
  • 数组在内存中是连续存储的,支持随机访问。
数组的声明和初始化
var arrayName [size]dataType
  • arrayName:数组的名称。
  • size:数组的长度,必须是一个常量表达式。
  • dataType:数组存储的元素类型。
数组的初始化方式
// 使用指定的值初始化数组
var arr = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}

// 根据索引初始化数组
var arr [5]int
arr[0] = 10
arr[1] = 20

// 部分初始化
var arr = [5]int{1, 2}

// 自动推断数组长度
arr := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
数组的访问和遍历
// 访问单个元素
value := arr[index]

// 遍历数组
for index, value := range arr {
    fmt.Printf("Index: %d, Value: %d\n", index, value)
}
数组作为函数参数

数组在函数参数传递时会创建副本,因此对函数内的数组修改不会影响原始数组。如果需要在函数内修改原始数组,可以传递指向数组的指针。

func modifyArray(arr [5]int) {
    arr[0] = 100
}

func modifyArrayByPointer(arr *[5]int) {
    arr[0] = 100
}
多维数组

Go语言支持多维数组,例如二维数组和三维数组。多维数组的初始化和访问与一维数组类似,只需要指定多个索引。

var matrix [3][3]int = [3][3]int{
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
    {7, 8, 9},
}

数组在存储固定数量的同类型元素时非常有用,但由于其固定长度的限制,通常在实际开发中更常用的是切片,它具有动态长度的特性。切片可以根据需要进行增加、删除和重新分配,更加灵活。

创建array_test.go进行验证分析, 具体代码如下:

package array

import "testing"

func TestArrayInit(t *testing.T) {
	var arr [3]int
	arr1 := [4]int{1, 2, 3, 4}
	arr3 := [...]int{1, 3, 4, 5}
	arr1[1] = 5
	t.Log(arr[1], arr[2])
	t.Log(arr1, arr3)
}

func TestArrayTravel(t *testing.T) {
	arr3 := [...]int{1, 3, 4, 5}
	for i := 0; i < len(arr3); i++ {
		t.Log(arr3[i])
	}
	for _, e := range arr3 {
		t.Log(e)
	}
}

func TestArraySection(t *testing.T) {
	arr3 := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
	arr3_sec := arr3[:]
	t.Log(arr3_sec)
}

下面逐个解释每个测试函数的内容:

  1. func TestArrayInit(t *testing.T) { ... }:测试数组的初始化。

    使用不同的方式初始化数组 arrarr1arr3;修改 arr1 的第二个元素为 5;使用 t.Log() 输出不同数组的元素值和内容。
  2. func TestArrayTravel(t *testing.T) { ... }:测试数组的遍历。

    使用 for 循环遍历数组 arr3,分别输出每个元素的值;使用 for range 循环遍历数组 arr3,同样输出每个元素的值。
  3. func TestArraySection(t *testing.T) { ... }:测试数组切片的使用。

    创建一个数组切片 arr3_sec,基于整个数组 arr3;使用 t.Log() 输出数组切片 arr3_sec 的内容。

2.切片

前提:chapter3目录下创建 slice,学习总结如下:

Go语言中的切片(Slice)是对数组的一层封装,提供了更灵活的动态长度序列。

切片的特点
  • 切片是引用类型,它不保存数据,只是引用底层数组的一部分。
  • 切片是动态长度的,可以根据需要进行扩容或缩减。
  • 切片是可索引的,并且可以通过切片索引进行切割。
切片的声明和初始化
var sliceName []elementType
切片的初始化方式
// 声明切片并初始化
var slice = []int{1, 2, 3, 4, 5}

// 使用 make 函数创建切片
var slice = make([]int, 5) // 创建长度为 5 的 int 类型切片

// 使用切片切割已有数组或切片
newSlice := oldSlice[startIndex:endIndex] // 包括 startIndex,但不包括 endIndex
切片的内置函数和操作
  • len(slice):返回切片的长度。
  • cap(slice):返回切片的容量,即底层数组的长度。
  • append(slice, element):将元素追加到切片末尾,并返回新的切片。
  • copy(destination, source):将源切片中的元素复制到目标切片。
切片的遍历
for index, value := range slice {
    // 使用 index 和 value
}

切片作为函数参数

切片作为参数传递给函数时,函数内部对切片的修改会影响到原始切片。

func modifySlice(s []int) {
    s[0] = 100
}

func main() {
    numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    modifySlice(numbers)
    fmt.Println(numbers) // 输出:[100 2 3 4 5]
}

切片在Go语言中广泛用于处理动态数据集,例如集合、列表、队列等。它提供了方便的方法来管理元素,同时避免了固定数组的限制。在实际应用中,切片经常被用于存储和处理变长数据。

创建slice_test.go进行验证分析, 具体代码如下:

package slice

import (
	"fmt"
	"testing"
)

func TestSlice(t *testing.T) {
	// 声明和初始化切片
	numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	fmt.Println("Original Slice:", numbers)

	// 使用 make 函数创建切片
	slice := make([]int, 3)
	fmt.Println("Initial Make Slice:", slice)

	// 添加元素到切片
	slice = append(slice, 10)
	slice = append(slice, 20, 30)
	fmt.Println("After Append:", slice)

	// 
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