声明：本文章仅仅是将 go 语言之旅网站上的讲解和代码做了整理，go 语言之旅网站链接：https://tour.go-zh.org/welcome/1

一、包

概述

每个 Go 程序都是由包构成的。

程序从 main 包开始运行。

本程序通过导入路径 "fmt" 和 "math/rand" 来使用这两个包。

按照约定，包名与导入路径的最后一个元素一致。例如，"math/rand" 包中的源码均以 package rand 语句开始。

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
)

func main() {
    fmt.Println("My favorite number is", rand.Intn(10))
}

导入

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    fmt.Printf("Now you have %g problems.\n", math.Sqrt(7))
}

此代码用圆括号组合了导入，这是“分组”形式的导入语句。

当然你也可以编写多个导入语句，例如：

import "fmt"
import "math"

不过使用分组导入语句是更好的形式。

导出名

在 Go 中，如果一个名字以大写字母开头，那么它就是已导出的。例如，Pizza 就是个已导出名，Pi 也同样，它导出自 math 包。

pizza 和 pi 并未以大写字母开头，所以它们是未导出的。

在导入一个包时，你只能引用其中已导出的名字。任何“未导出”的名字在该包外均无法访问。

执行代码，观察错误输出。

然后将 math.pi 改名为 math.Pi 再试着执行一次。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    fmt.Println(math.pi)//./prog.go:9:19: undefined: math.pi
    fmt.Println(math.Pi)//3.141592653589793
}

二、函数

概述

函数可以没有参数或接受多个参数。

在本例中，add 接受两个 int 类型的参数。

注意类型在变量名之后。

package main

import "fmt"

func add(x int, y int) int {
    return x + y
}

func main() {
    fmt.Println(add(42, 13))//55
}

当连续两个或多个函数的已命名形参类型相同时，除最后一个类型以外，其它都可以省略。

在本例中，

x int, y int

被缩写为

x, y int

package main

import "fmt"

func add(x, y int) int {
    return x + y
}

func main() {
    fmt.Println(add(42, 13))//55
}

多值返回

函数可以返回任意数量的返回值。

swap 函数返回了两个字符串。

package main

import "fmt"

func swap(x, y string) (string, string) {
    return y, x
}

func main() {
    a, b := swap("hello", "world")
    fmt.Println(a, b)//world hello
}

命名返回值

Go 的返回值可被命名，它们会被视作定义在函数顶部的变量。

返回值的名称应当具有一定的意义，它可以作为文档使用。

没有参数的 return 语句返回已命名的返回值。也就是 直接 返回。

直接返回语句应当仅用在下面这样的短函数中。在长的函数中它们会影响代码的可读性。

package main

import "fmt"

func split(sum int) (x, y int) {
    x = sum * 4 / 9
    y = sum - x
    return
}

func main() {
    fmt.Println(split(17))//7 10
}

三、变量

概述

var 语句用于声明一个变量列表，跟函数的参数列表一样，类型在最后。

就像在这个例子中看到的一样，var 语句可以出现在包或函数级别。

package main

import "fmt"

var c, python, java bool

func main() {
    var i int
    fmt.Println(i, c, python, java)//0 false false false
}

变量的初始化

变量声明可以包含初始值，每个变量对应一个。

如果初始化值已存在，则可以省略类型；变量会从初始值中获得类型。

package main

import "fmt"

var i, j int = 1, 2

func main() {
    var c, python, java = true, false, "no!"
    fmt.Println(i, j, c, python, java)//1 2 true false no!
}

短变量声明

在函数中，简洁赋值语句 := 可在类型明确的地方代替 var 声明。

函数外的每个语句都必须以关键字开始（var, func 等等），因此 := 结构不能在函数外使用。

package main

import "fmt"

func main() {
    var i, j int = 1, 2
    k := 3
    c, python, java := true, false, "no!"

    fmt.Println(i, j, k, c, python, java)//1 2 3 true false no!
}

基本类型

Go 的基本类型有

bool

string

int  int8  int16  int32  int64
uint uint8 uint16 uint32 uint64 uintptr

byte // uint8 的别名

rune // int32 的别名
    // 表示一个 Unicode 码点

float32 float64

complex64 complex128

本例展示了几种类型的变量。同导入语句一样，变量声明也可以“分组”成一个语法块。

int, uint 和 uintptr 在 32 位系统上通常为 32 位宽，在 64 位系统上则为 64 位宽。当你需要一个整数值时应使用 int 类型，除非你有特殊的理由使用固定大小或无符号的整数类型。

package main

import (
    "fmt"
    "math/cmplx"
)

var (
    ToBe   bool       = false
    MaxInt uint64     = 1<<64 - 1
    z      complex128 = cmplx.Sqrt(-5 + 12i)
)

func main() {
    fmt.Printf("Type: %T Value: %v\n", ToBe, ToBe)//Type: bool Value: false
    fmt.Printf("Type: %T Value: %v\n", MaxInt, MaxInt)//Type: uint64 Value: 18446744073709551615
    fmt.Printf("Type: %T Value: %v\n", z, z)//Type: complex128 Value: (2+3i)
}

零值

没有明确初始值的变量声明会被赋予它们的零值。

零值是：

数值类型为 0，
布尔类型为 false，
字符串为 ""（空字符串）。

package main

import "fmt"

func main() {
    var i int
    var f float64
    var b bool
    var s string
    fmt.Printf("%v %v %v %q\n", i, f, b, s)//0 0 false ""
}

类型转换

表达式 T(v) 将值 v 转换为类型 T。

一些关于数值的转换：

var i int = 42
var f float64 = float64(i)
var u uint = uint(f)

或者，更加简单的形式：

i := 42
f := float64(i)
u := uint(f)

与 C 不同的是，Go 在不同类型的项之间赋值时需要显式转换。试着移除例子中 float64 或 uint 的转换看看会发生什么。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    var x, y int = 3, 4
    var f float64 = math.Sqrt(float64(x*x + y*y))
    var z uint = uint(f)
    fmt.Println(x, y, z)//3 4 5
}

类型推导

在声明一个变量而不指定其类型时（即使用不带类型的 := 语法或 var = 表达式语法），变量的类型由右值推导得出。

当右值声明了类型时，新变量的类型与其相同：

var i int
j := i // j 也是一个 int

不过当右边包含未指明类型的数值常量时，新变量的类型就可能是 int, float64 或 complex128 了，这取决于常量的精度：

i := 42           // int
f := 3.142        // float64
g := 0.867 + 0.5i // complex128

尝试修改示例代码中 v 的初始值，并观察它是如何影响类型的。

package main

import "fmt"

func main() {
    //v := 42.0000000000000000
    //fmt.Printf("v is of type %T\n", v)//v is of type float64
    v := 42
    fmt.Printf("v is of type %T\n", v)//v is of type int
}

四、常量

概述

常量的声明与变量类似，只不过是使用 const 关键字。

常量可以是字符、字符串、布尔值或数值。

常量不能用 := 语法声明。

package main

import "fmt"

const Pi = 3.14

func main() {
    const World = "世界"
    fmt.Println("Hello", World)//Hello 世界
    fmt.Println("Happy", Pi, "Day")//Happy 3.14 Day

    const Truth = true
    fmt.Println("Go rules?", Truth)//Go rules? true
}

数值常量

数值常量是高精度的值。

一个未指定类型的常量由上下文来决定其类型。

再尝试一下输出 needInt(Big) 吧。

（int 类型最大可以存储一个 64 位的整数，有时会更小。）

（int 可以存放最大64位的整数，根据平台不同有时会更少。）

package main

import "fmt"

const (
    // 将 1 左移 100 位来创建一个非常大的数字
    // 即这个数的二进制是 1 后面跟着 100 个 0
    Big = 1 << 100
    // 再往右移 99 位，即 Small = 1 << 1，或者说 Small = 2
    Small = Big >> 99
)

func needInt(x int) int { return x*10 + 1 }
func needFloat(x float64) float64 {
    return x * 0.1
}

func main() {
    fmt.Println(needInt(Big))
    //./prog.go:19:22: cannot use Big (untyped int constant 1267650600228229401496703205376) as int value in argument to needInt (overflows)
    fmt.Println(needInt(Small))//21
    fmt.Println(needFloat(Small))//0.2
    fmt.Println(needFloat(Big))//1.2676506002282295e+29
}

五、for循环

概述

Go 只有一种循环结构：for 循环。

基本的 for 循环由三部分组成，它们用分号隔开：

初始化语句：在第一次迭代前执行
条件表达式：在每次迭代前求值
后置语句：在每次迭代的结尾执行

初始化语句通常为一句短变量声明，该变量声明仅在 for 语句的作用域中可见。

一旦条件表达式的布尔值为 false，循环迭代就会终止。

注意：和 C、Java、JavaScript 之类的语言不同，Go 的 for 语句后面的三个构成部分外没有小括号，大括号 { } 则是必须的。

package main

import "fmt"

func main() {
    sum := 0
    for i := 0; i < 10; i++ {
        sum += i
    }
    fmt.Println(sum)//45
}

初始化语句和后置语句是可选的。

package main

import "fmt"

func main() {
    sum := 1
    for ; sum < 1000; {
        sum += sum
    }
    fmt.Println(sum)//1024
}

for 是 Go 中的 “while”

此时你可以去掉分号，因为 C 的 while 在 Go 中叫做 for。

package main

import "fmt"

func main() {
    sum := 1
    for sum < 1000 {
        sum += sum
    }
    fmt.Println(sum)//1024
}

无限循环

如果省略循环条件，该循环就不会结束，因此无限循环可以写得很紧凑。

package main

func main() {
    for {
    }
}

六、if语句

概述

Go 的 if 语句与 for 循环类似，表达式外无需小括号 ( ) ，而大括号 { } 则是必须的。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func sqrt(x float64) string {
    if x < 0 {
        return sqrt(-x) + "i"
    }
    return fmt.Sprint(math.Sqrt(x))
}

func main() {
    fmt.Println(sqrt(2), sqrt(-4))//1.4142135623730951 2i
}

if 的简短语句

同 for 一样， if 语句可以在条件表达式前执行一个简单的语句。

该语句声明的变量作用域仅在 if 之内。

（在最后的 return 语句处使用 v 看看。）

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func pow(x, n, lim float64) float64 {
    if v := math.Pow(x, n); v < lim {
        return v
    }
    return lim
}

func main() {
    fmt.Println(
        pow(3, 2, 10),//9
        pow(3, 3, 20),//20
    )
}

if 和 else

在 if 的简短语句中声明的变量同样可以在任何对应的 else 块中使用。

（在 main 的 fmt.Println 调用开始前，两次对 pow 的调用均已执行并返回其各自的结果。）

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func pow(x, n, lim float64) float64 {
    if v := math.Pow(x, n); v < lim {
        return v
    } else {
        fmt.Printf("%g >= %g\n", v, lim)//27 >= 20
    }
    // 这里开始就不能使用 v 了
    return lim
}

func main() {
    fmt.Println(
        pow(3, 2, 10),
        pow(3, 3, 20),
    )//9 20
}

练习：循环与函数

为了练习函数与循环，我们来实现一个平方根函数：用牛顿法实现平方根函数。

计算机通常使用循环来计算 x 的平方根。从某个猜测的值 z 开始，我们可以根据 z² 与 x 的近似度来调整 z，产生一个更好的猜测：

z -= (z*z - x) / (2*z)

重复调整的过程，猜测的结果会越来越精确，得到的答案也会尽可能接近实际的平方根。

在提供的 func Sqrt 中实现它。无论输入是什么，对 z 的一个恰当的猜测为 1。要开始，请重复计算 10 次并随之打印每次的 z 值。观察对于不同的值 x（1、2、3 …），你得到的答案是如何逼近结果的，猜测提升的速度有多快。

提示：用类型转换或浮点数语法来声明并初始化一个浮点数值：

z := 1.0
z := float64(1)

然后，修改循环条件，使得当值停止改变（或改变非常小）的时候退出循环。观察迭代次数大于还是小于 10。尝试改变 z 的初始猜测，如 x 或 x/2。你的函数结果与标准库中的 math.Sqrt 接近吗？

（注：如果你对该算法的细节感兴趣，上面的 z² − x 是 z² 到它所要到达的值（即 x）的距离，除以的 2z 为 z² 的导数，我们通过 z² 的变化速度来改变 z 的调整量。这种通用方法叫做牛顿法。它对很多函数，特别是平方根而言非常有效。）

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func Sqrt(x float64) float64 {
    z := 1.0
    //z := float64(1)
    for math.Abs(x-z*z)>1e-6 {
        z -= (z*z - x) / (2*z)
    }
    return z
}

func main() {
    fmt.Println(Sqrt(2))//1.4142135623746899
    fmt.Println(math.Sqrt(2))//1.4142135623730951
}

七、switch语句

概述

switch 是编写一连串 if - else 语句的简便方法。它运行第一个值等于条件表达式的 case 语句。

Go 的 switch 语句类似于 C、C++、Java、JavaScript 和 PHP 中的，不过 Go 只运行选定的 case，而非之后所有的 case。实际上，Go 自动提供了在这些语言中每个 case 后面所需的 break 语句。除非以 fallthrough 语句结束，否则分支会自动终止。 Go 的另一点重要的不同在于 switch 的 case 无需为常量，且取值不必为整数。

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func main() {
    fmt.Print("Go runs on ")
    switch os := runtime.GOOS; os {
    case "darwin":
        fmt.Println("OS X.")
    case "linux":
        fmt.Println("Linux.")
    default:
        // freebsd, openbsd,
        // plan9, windows...
        fmt.Printf("%s.\n", os)
    }
}

switch 的求值顺序

switch 的 case 语句从上到下顺次执行，直到匹配成功时停止。

（例如，

switch i {
case 0:
case f():
}

在 i==0 时 f 不会被调用。）

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    fmt.Println("When's Saturday?")
    today := time.Now().Weekday()
    switch time.Saturday {
    case today + 0:
        fmt.Println("Today.")
    case today + 1:
        fmt.Println("Tomorrow.")
    case today + 2:
        fmt.Println("In two days.")
    default:
        fmt.Println("Too far away.")
    }
}

没有条件的 switch

没有条件的 switch 同 switch true 一样。

这种形式能将一长串 if-then-else 写得更加清晰。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    t := time.Now()
    switch {
    case t.Hour() < 12:
        fmt.Println("Good morning!")
    case t.Hour() < 17:
        fmt.Println("Good afternoon.")
    default:
        fmt.Println("Good evening.")
    }
}

八、defer语句

概述

defer 语句会将函数推迟到外层函数返回之后执行。

推迟调用的函数其参数会立即求值，但直到外层函数返回前该函数都不会被调用。

package main

import "fmt"

func main() {
    defer fmt.Println("world")

    fmt.Println("hello")
}
//运行结果：先输出hello，再输出world

defer 栈

推迟的函数调用会被压入一个栈中。当外层函数返回时，被推迟的函数会按照后进先出的顺序调用。

更多关于 defer 语句的信息，请阅读此博文。

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("counting")

    for i := 0; i < 10; i++ {
        defer fmt.Println(i)
    }

    fmt.Println("done")
}
//输出结果：
counting
done
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

一、包

概述

导入

导出名