4.Golang数据类型

Go 语言数据类型包含基础类型和复合类型两大类。
基础数据类型包括：布尔型、整型、浮点型、复数型、字符型、字符串型、错误类型。
复合数据类型包括：指针、数组、切片、字典、通道、结构体、接口。

Go 语言在声明变量时会默认给变量赋个当前类型的空值，声明变量的方式：

声明方式	说明
var 变量名 <变量类型>	声明单个变量
var 变量名1, 变量名2,... <变量类型>	声明多个同类型变量
变量名 := 值	声明变量，并赋值；Go 语言会根据所赋值推断变量的类型
变量名1, 变量名2,... := 值1, 值2,...	声明多个同类型变量并赋值，几个变量必须赋几个值

一、布尔类型 (bool)
值：true 和 false，默认值为 false

package main

import "fmt"

func main() {
    var v1, v2 bool         // 声明变量，默认值为 false
    v1 = true               // 赋值
    v3, v4 := false, true   // 声明并赋值

    fmt.Print("v1:", v1)   // v1 输出 true
    fmt.Print("\nv2:", v2) // v2 没有重新赋值，显示默认值：false
    fmt.Print("\nv3:", v3) // v3 false
    fmt.Print("\nv4:", v4) // v4 true
}

二、数字类型
数字类型比较多，默认值都是 0。定义int类型时，默认根据系统类型设置取值范围，32位系统与int32的值范围相同，64位系统与int64的值范围相同。见下表：

类型	名称	存储空间	值范围	数据级别
uint8	无符号8位整形	8-bit	0 ~ 255	百
uint16	无符号16位整形	16-bit	0 ~65535	6万多
uint32	无符号32位整形	32-bit	0 ~ 4294967295	40多亿
uint64	无符号64位整形	64-bit	0 ~ 18446744073709551615	大到没概念
int8	8位整形	8-bit	-128 ~ 127	正负百
int16	16位整形	16-bit	-32768 ~ 32767	正负3万多
int32	32位整形	32-bit	-2147483648 ~ 2147483647	正负20多亿
int64	64位整形	64-bit	-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807	正负大到没概念
int	系统决定	系统决定	32位系统为int32的值范围，64位系统为int64的值范围
-
float32	32位浮点数	32-bit	IEEE-754 1.401298464324817070923729583289916131280e-45 ~ 3.402823466385288598117041834516925440e+38	精度6位小数
float64	64位浮点数	64-bit	IEEE-754 4.940656458412465441765687928682213723651e-324 ~ 1.797693134862315708145274237317043567981e+308	精度15位小数
-
complex64	复数，含 float32 位实数和 float32 位虚数	64-bit	实数、虚数的取值范围对应 float32
complex128	复数，含 float64 位实数和 float64 位虚数	128-bit	实数、虚数的取值范围对应 float64
-
byte	字符型，unit8 别名	8-bit	表示 UTF-8 字符串的单个字节的值，对应 ASCII 码的字符值
rune	字符型，int32 别名	32-bit	表示 单个 Unicode 字符
uintptr	无符号整型	由系统决定	能存放指针地址即可

package main

import "fmt"

func main() {
    // 无符号整形，默认值都是0
    var u8 uint8
    var u16 uint16
    var u32 uint32
    var u64 uint64
    fmt.Printf("u8: %d, u16: %d, u32: %d, u64: %d\n", u8, u16, u32, u64) // 默认值都为0
    u8 = 255
    u16 = 65535
    u32 = 4294967295
    u64 = 18446744073709551615
    fmt.Printf("u8: %d, u16: %d, u32: %d, u64: %d\n", u8, u16, u32, u64)

    // 整型
    var i8 int8
    var i16 int16
    var i32 int32
    var i64 int64
    fmt.Printf("i8: %d, i16: %d, i32: %d, i64: %d\n", i8, i16, i32, i64) // 默认值都为0
    i8 = 127
    i16 = 32767
    i32 = 2147483647
    i64 = 9223372036854775807
    fmt.Printf("i8: %d, i16: %d, i32: %d, i64: %d\n", i8, i16, i32, i64)

    // int 型，取值范围32位系统为 int32，64位系统为 int64，取值相同但为不同类型
    var i int
    //i = i32 // 报错，编译不通过，类型不同
    //i = i64 // 报错，编译不通过，类型不同
    i = -9223372036854775808
    fmt.Println("i: ", i)

    // 浮点型，f32精度6位小数，f64位精度15位小数
    var f32 float32
    var f64 float64
    fmt.Printf("f32: %f, f64: %f\n", f32, f64) // 默认值都为 0.000000
    f32 = 1.12345678
    f64 = 1.12345678901234567
    fmt.Printf("f32: %v, f64: %v\n", f32, f64) // 末位四舍五入，输出：f32: 1.1234568, f64: 1.1234567890123457

    // 复数型
    var c64 complex64
    var c128 complex128
    fmt.Printf("c64: %v, c128: %v\n", c64, c128) // 实数、虚数的默认值都为0
    c64 = 1.12345678 + 1.12345678i
    c128 = 2.1234567890123456 + 2.1234567890123456i
    fmt.Printf("c64: %v, c128: %v\n", c64, c128) // 输出：c64: (1.1234568+1.1234568i), c128: (2.1234567890123457+2.1234567890123457i)

    // 字符型
    var b byte                                       // uint8 别名
    var r1, r2 rune                                  // uint16 别名
    fmt.Printf("b: %v, r1: %v, r2: %v\n", b, r1, r2) // 默认值为0
    b = 'a'
    r1 = 'b'
    r2 = '字'
    fmt.Printf("b: %v, r1: %v, r2: %v\n", b, r1, r2) // 输出：b: 97(ASCII表示的数), r1: 98(utf-8表示的数), r2: 23383 (utf-8表示的数)

    b = u8
    r1 = i32
    fmt.Printf("b: %v, r1: %v\n", b, r1) // 输出：b: 255, r1: 2147483647

    // 指针地址
    var p uintptr
    fmt.Printf("p: %v\n", p) // 默认值为0
    p = 18446744073709551615 // 64位系统最大值
    //p = 18446744073709551616 // 报错：超出最大值
    fmt.Printf("p: %v\n", p)

}

三、字符串 (string)
Go 语言默认编码都是 UTF-8。

package main

import "fmt"

func main() {
    var str1 string // 默认值为空字符串 ""
    str1 = `hello world`
    str2 := "你好世界"

    str := str1 + " " + str2 // 字符串连接
    fmt.Println(str1)
    fmt.Println(str2)
    fmt.Println(str) // 输出：hello world 你好世界

    // 遍历字符串
    l := len(str)
    for i := 0; i < l; i++ {
        chr := str[i]
        fmt.Println(i, chr) // 输出字符对应的编码数字
    }
}

四、指针（pointer）
指针其实就是指向一个对象（任何一种类型数据、包括指针本身）的地址值，对指针的操作都会映射到指针所指的对象上。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var p *int // 定义指向int型的指针，默认值为空：nil

    // nil指针不指向任何有效存储地址，操作系统默认不能访问
    //fmt.Printf("%x\n", *p) // 编译报错

    var a int = 10
    p = &a        // 取地址
    add := a + *p // 取值

    fmt.Println(a)   // 输出：10
    fmt.Println(p)   // 输出：0xc0420080b8
    fmt.Println(add) // 输出：20
}

五、数组（array）
数组为一组相同数据类型数据的集合，数组定义后大小固定，不能更改，每个元素称为element，声明的数组元素默认值都是对应类型的0值。而且数组在Go语言中是一个值类型（value type），所有值类型变量在赋值和作为参数传递时都会产生一次复制动作，即对原值的拷贝。

package main

import "fmt"

func main() {
    // 1.声明后赋值
    // var <数组名称> [<数组长度>]<数组元素>
    var arr [2]int   // 数组元素的默认值都是 0
    fmt.Println(arr) // 输出：[0 0]
    arr[0] = 1
    arr[1] = 2
    fmt.Println(arr) // 输出：[1 2]

    // 2.声明并赋值
    // var <数组名称> = [<数组长度>]<数组元素>{元素1,元素2,...}
    var intArr = [2]int{1, 2}
    strArr := [3]string{`aa`, `bb`, `cc`}
    fmt.Println(intArr) // 输出：[1 2]
    fmt.Println(strArr) // 输出：[aa bb cc]

    // 3.声明时不设定大小，赋值后语言本身会计算数组大小
    // var <数组名称> [<数组长度>]<数组元素> = [...]<元素类型>{元素1,元素2,...}
    var arr1 = [...]int{1, 2}
    arr2 := [...]int{1, 2, 3}
    fmt.Println(arr1) // 输出：[1 2]
    fmt.Println(arr2) // 输出：[1 2 3]
    //arr1[2] = 3 // 编译报错，数组大小已设定为2

    // 4.声明时不设定大小，赋值时指定索引
    // var <数组名称> [<数组长度>]<数组元素> = [...]<元素类型>{索引1:元素1,索引2:元素2,...}
    var arr3 = [...]int{1: 22, 0: 11, 2: 33}
    arr4 := [...]string{2: "cc", 1: "bb", 0: "aa"}
    fmt.Println(arr3) // 输出：[11 22 33]
    fmt.Println(arr4) // 输出：[aa bb cc]

    // 遍历数组
    for i := 0; i < len(arr4); i++ {
        v := arr4[i]
        fmt.Printf("i:%d, value:%s\n", i, v)
    }
}

六、切片（slice）
因为数组的长度定义后不可修改，所以需要切片来处理可变长数组数据。切片可以看作是一个可变长的数组，是一个引用类型。它包含三个数据：1.指向原生数组的指针，2.切片中的元素个数，3.切片已分配的存储空间大小
声明一个切片，或从数组中取一段作为切片数据：

package main

import "fmt"

func main() {
    var sl []int             // 声明一个切片
    sl = append(sl, 1, 2, 3) // 往切片中追加值
    fmt.Println(sl)          // 输出：[1 2 3]

    var arr = [5]int{1, 2, 3, 4, 5} // 初始化一个数组
    var sl1 = arr[0:2]              // 冒号:左边为起始位（包含起始位数据），右边为结束位（不包含结束位数据）；不填则默认为头或尾
    var sl2 = arr[3:]
    var sl3 = arr[:5]

    fmt.Println(sl1) // 输出：[1 2]
    fmt.Println(sl2) // 输出：[4 5]
    fmt.Println(sl3) // 输出：[1 2 3 4 5]

    sl1 = append(sl1, 11, 22) // 追加元素
    fmt.Println(sl1)          // 输出：[1 2 11 22]
}

使用make直接创建切片，语法：make([]类型, 大小，预留空间大小)，make() 函数用于声明slice切片、map字典、channel通道。

package main

import "fmt"

func main() {
    var sl1 = make([]int, 5)          // 定义元素个数为5的切片
    sl2 := make([]int, 5, 10)         // 定义元素个数5的切片，并预留10个元素的存储空间（预留空间不知道有什么用？）
    sl3 := []string{`aa`, `bb`, `cc`} // 直接创建并初始化包含3个元素的数组切片

    fmt.Println(sl1, len(sl1)) // 输出：[0 0 0 0 0] 5
    fmt.Println(sl2, len(sl2)) // 输出：[0 0 0 0 0] 5
    fmt.Println(sl3, len(sl3)) // [aa bb cc] 3

    sl1[1] = 1 // 声明或初始化大小中的数据，可以指定赋值
    sl1[4] = 4
    //sl1[5] = 5 // 编译报错，超出定义大小
    sl1 = append(sl1, 5)       // 可以追加元素
    fmt.Println(sl1, len(sl1)) // 输出：[0 1 0 0 4 5] 6

    sl2[1] = 1
    sl2 = append(sl2, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11)
    fmt.Println(sl2, len(sl2)) // 输出：[0 1 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11] 16

    // 遍历切片
    for i := 0; i < len(sl2); i++ {
        v := sl2[i]
        fmt.Printf("i: %d, value:%d \n", i, v)
    }
}

七、字典/映射（map）
map 是一种键值对的无序集合，与 slice 类似也是一个引用类型。map 本身其实是个指针，指向内存中的某个空间。
声明方式与数组类似，声明方式：var 变量名 map[key类型]值类型 或直接使用 make 函数初始化：make(map[key类型]值类型, 初始空间大小)
其中key值可以是任何可以用==判断的值类型，对应的值类型没有要求。

package main

import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

func main() {
    // 声明后赋值
    var m map[int]string
    fmt.Println(m) // 输出空的map：map[]
    //m[1] = `aa`    // 向未初始化的map中赋值报错：panic: assignment to entry in nil map

    // 声明并初始化，初始化使用{} 或 make 函数（创建类型并分配空间）
    var m1 = map[string]int{}
    var m2 = make(map[string]int)
    m1[`a`] = 11
    m2[`b`] = 22
    fmt.Println(m1) // 输出：map[a:11]
    fmt.Println(m2) // 输出：map[b:22]

    // 初始化多个值
    var m3 = map[string]string{"a": "aaa", "b": "bbb"}
    m3["c"] = "ccc"
    fmt.Println(m3) // 输出：map[a:aaa b:bbb c:ccc]

    // 删除 map 中的值
    delete(m3, "a") // 删除键 a 对应的值
    fmt.Println(m3) // 输出：map[b:bbb c:ccc]

    // 查找 map 中的元素
    v, ok := m3["b"]
    if ok {
        fmt.Println(ok)
        fmt.Println("m3中b的值为：", v) // 输出：m3中b的值为： bbb
    }
    // 或者
    if v, ok := m3["b"]; ok { // 流程处理后面讲
        fmt.Println("m3中b的值为：", v) // 输出：m3中b的值为： bbb
    }

    fmt.Println(m3["c"]) // 直接取值，输出：ccc

    // map 中的值可以是任意类型
    m4 := make(map[string][5]int)
    m4["a"] = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    m4["b"] = [5]int{11, 22, 33}
    fmt.Println(m4)                // 输出：map[a:[1 2 3 4 5] b:[11 22 33 0 0]]
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(m4)) // 输出：8，为8个字节，map其实是个指针，指向某个内存空间
}

八、通道（channel）
说到通道 channel，则必须先了解下 Go 语言的 goroutine 协程（轻量级线程）。channel 就是为 goroutine 间通信提供通道。goroutine 是 Go 语言提供的语言级的协程，是对 CPU 线程和调度器的一套封装。
channel 也是类型相关的，一个 channel 只能传递一种类型的值。
声明：var 通道名 chan 通道传递值类型 或 make 函数初始化：make(chan 值类型, 初始存储空间大小)

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    var ch1 chan int            // 声明一个通道
    ch1 = make(chan int)        // 未初始化的通道不能存储数据，初始化一个通道
    ch2 := make(chan string, 2) // 声明并初始化一个带缓冲空间的通道

    // 通过匿名函数向通道中写入数据，通过 <- 方式写入
    go func() { ch1 <- 1 }()
    go func() { ch2 <- `a` }()

    v1 := <-ch1 // 从通道中读取数据
    v2 := <-ch2
    fmt.Println(v1) // 输出：1
    fmt.Println(v2) // 输出：a

    // 写入，读取通道数据
    ch3 := make(chan int, 1) // 初始化一个带缓冲空间的通道
    go readFromChannel(ch3)
    go writeToChannel(ch3)

    // 主线程休眠1秒，让出执行权限给子 Go 程，即通过 go 开启的 goroutine，不然主程序会直接结束
    time.Sleep(1 * time.Second)
}

func writeToChannel(ch chan int) {
    for i := 1; i < 10; i++ {
        fmt.Println("写入：", i)
        ch <- i
    }
}

func readFromChannel(ch chan int) {
    for i := 1; i < 10; i++ {
        v := <-ch
        fmt.Println("读取：", v)
    }
}

// ------  输出：--------
1
a
写入： 1
写入： 2
写入： 3
读取： 1
读取： 2
读取： 3
写入： 4
写入： 5
写入： 6
读取： 4
读取： 5
读取： 6
写入： 7
写入： 8
写入： 9
读取： 7
读取： 8
读取： 9

goroutine 和 channel 的详细讲解待补充。

九、结构体（struct）
结构体是一种聚合的数据类型，是由零个或多个任意类型的值聚合成的实体。每个值称为结构体的成员。

package main

import "fmt"

// 定义一个结构体 person
type person struct {
    name string
    age  int
}

func main() {
    var p person   // 声明一个 person 类型变量 p
    p.name = "max" // 赋值
    p.age = 12
    fmt.Println(p) // 输出：{max 12}

    p1 := person{name: "mike", age: 10} // 直接初始化一个 person
    fmt.Println(p1.name)                // 输出：mike

    p2 := new(person) // new函数分配一个指针，指向 person 类型数据
    p2.name = `张三`
    p2.age = 15
    fmt.Println(*p2) // 输出：{张三 15}
}

十、接口（interface）
接口用来定义行为。Go 语言不同于面向对象语言，没有类的概念，也没有传统意义上的继承。Go 语言中的接口，用来定义一个或一组行为，某些对象实现了接口定义的行为，则称这些对象实现了（implement）该接口，类型即为该接口类型。
定义接口也是使用 type 关键字，格式为：

// 定义一个接口
type InterfaceName interface {
    FuncName1(paramList) returnType
    FuncName2(paramList) returnType
    ...
}

实例：

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

// 定义一个 Person 接口
type Person interface {
    Say(s string) string
    Walk(s string) string
}

// 定义一个 Man 结构体
type Man struct {
    Name string
    Age  int
}

// Man 实现 Say 方法
func (m Man) Say(s string) string {
    return s + ", my name is " + m.Name
}

// Man 实现 Walk 方法，strconv.Itoa() 数字转字符串
func (m Man) Walk(s string) string {
    return "Age: " + strconv.Itoa(m.Age) + " and " + s
}

func main() {
    var m Man       // 声明一个类型为 Man 的变量
    m.Name = "Mike" // 赋值
    m.Age = 30
    fmt.Println(m.Say("hello"))    // 输出：hello, my name is Mike
    fmt.Println(m.Walk("go work")) // 输出：Age: 30 and go work

    jack := Man{Name: "jack", Age: 25} // 初始化一个 Man 类型数据
    fmt.Println(jack.Age)
    fmt.Println(jack.Say("hi")) // 输出：hi, my name is jack
}

十一、错误（error）
error 类型本身是 Go 语言内部定义好的一个接口，接口里定义了一个 Error() 打印错误信息的方法，源码如下：

type error interface {
    Error() string
}

自定义错误信息：

package main

import (
    "errors"
    "fmt"
)

func main() {
    // 使用 errors 定制错误信息
    var e error
    e = errors.New("This is a test error")
    fmt.Println(e.Error()) // 输出：This is a test error

    // 使用 fmt.Errorf() 定制错误信息
    err := fmt.Errorf("This is another error")
    fmt.Println(err) // 输出：This is another test error
}