Go to Learn Go之基础语法

简介: Go to Learn Go之基础语法

概述

在上一节的内容中,我们介绍了第一个Go程序,包括:安装Go环境、编写第一个Go程序、编译并运行程序等。在本节中,我们将介绍Go的基础语法。Go是一门简洁和优雅的语言,有自己特殊的一些语法规则。因此,在介绍Go编程的有关知识之前,先熟悉下Go的基础语法,是非常有必要的。

截止到2023年10月,Go的最新版本为1.21,本专栏将使用Go 1.21的语法介绍相关知识。

标识符

在Go语言中,标识符是用于命名变量、函数、结构体、接口等程序元素的名称。以下是Go语言对标识符的一些要求。

1、标识符必须以字母(a-z或A-Z)或下划线(_)开头。

2、标识符的后面可以跟字母、数字(0-9)或下划线。

3、标识符是区分大小写的,这意味着变量x和变量X被视为两个不同的标识符。

4、不能使用Go语言的关键字作为标识符,比如:break、case、const、continue等。

5、标识符的命名应具有描述性,能够清晰地表达其用途和含义;良好的命名可以提高代码的可读性和可维护性。

6、尽量避免使用单个字符作为标识符,特别是变量名;单个字符的变量名可能会导致代码的可读性降低。

7、在不同的作用域内,尽量避免使用相同名称的标识符,以确保代码的一致性和准确性。

以下是一些无效的标识符:1name(以数字开头)、case(Go语言的关键字)、i+j(+是不允许的字符)。

关键字

Go语言的关键字(Keywords)是预定义的特殊标识符,用于表示程序中的特定概念或语法结构。一共有25个关键字,分别为:break、default、func、interface、select、case、defer、go、map、struct、chan、else、goto、package、switch、const、fallthrough、if、range、type、continue、for、import、return、var。

行分隔符

在Go语言中,行分隔符通常通过换行符来表示,而不是分号。Go语言与其他一些编程语言(比如:C/C++、Java等)不同,它不需要在每行代码末尾使用分号来表示语句的结束。每个语句的结束是通过自然换行符来识别的,也就是说,当你在代码中输入一个换行符时,Go编译器会认为该语句已经结束。

在下面的示例代码中,fmt.Println语句没有使用分号来分隔,而是通过自然换行符来分隔不同的语句。

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello")
    fmt.Println("World")
}

当然,如果需要将多个语句写在同一行,则必须使用分号来人为区分。但在实际开发中,我们并不鼓励这种做法。

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello");fmt.Println("World")
}

var关键字

在Go语言中,var是一个关键字,用于声明一个或多个变量。使用var关键字可以声明不同类型的变量,并可以指定变量的初始值。

以下是使用var声明变量的基本语法:

 var 变量名 类型

在下面的示例代码中,我们声明了一个整数类型的变量。

package main

import "fmt"

func main() {
    var a int
}

可以在声明的同时初始化变量,如果给变量指定了初始值,可以省去类型,由编译器根据初始值自动推断变量的类型。当然,也可以一次声明多个变量,用逗号分隔它们即可。

package main

import "fmt"

func main() {
    var a int = 66
    var b = 88
    var c, d string
    c = "Hello"
    d = "World"
    // 输出:66 88 Hello World
    fmt.Println(a, b, c, d)
}

注意:如果声明的变量和import的包未被使用, 将会导致编译错误,这有助于提高代码的清洁度和可读性。

:=运算符

在Go语言中,:=是一个特殊的运算符,用于声明变量并初始化它们的值,它被称为短变量声明运算符。使用 :=运算符可以同时完成变量的声明和初始化,它将根据右侧的表达式推断变量的类型,并将该类型的值赋给变量。

在下面的示例代码中,变量a被声明为整数类型,并将其初始化为66。

package main

import "fmt"

func main() {
    a := 66
    fmt.Println(a);
}

需要注意的是,:=运算符只能用于函数内部的局部变量,不能用于全局变量。在函数外部,应该使用普通的变量声明语法,即使用var关键字进行声明。另外,出现在:=运算符左侧的变量不应该是已经被声明过的,否则会导致编译错误。

空格

在Go语言中,空格通常用于分隔标识符、关键字、运算符等,用于提高代码的可读性。

Go语言使用空格进行代码块的缩进,通常使用4个空格作为一个缩进级别。这是Go语言中代码格式化的重要组成部分,以区分不同的代码块。

package main

import "fmt"

func main() {
    a := 6
    if a > 0 {
        fmt.Println("positive")
    } else {
        fmt.Println("zero or negative")
    }
}

在变量与运算符间、运算符两侧、函数参数间等场景下使用空格,可以大大增加代码的可读性。

package main

import "fmt"

func add(a, b int) int {
    return a + b
}

func main() {
    a := 66
    b := 99
    c := add(a, b)
    fmt.Println(c)    
}

注意:使用空格可以提高代码的可读性和清晰度,但过度使用空格可能会使代码看起来过于分散。因此,在使用空格时应该保持适度,遵循良好的编码风格和规范。

注释

在Go语言中,注释是一种向代码中添加说明和解释的方式,不会影响程序的执行。Go语言支持两种类型的注释:单行注释和多行注释。

单行注释以双斜线(//)开头,可以在其后添加注释内容。单行注释可以独立占用一行,也可以出现在代码行的末尾。

// 这是注释1
a := 66
b := 99     // 这是注释2

多行注释以/*开头,以*/结尾,可以包含多行文本,通常用于说明函数、结构体等代码块的用途和行为。

/*
    第一行多行注释
    第二行多行注释
*/
a := 66

package

在Go语言中,package用于组织代码、提供命名空间。一个package可以包含多个Go源文件,并且可以是自定义的或标准库中的。通过使用package关键字,可以将相关的代码文件组合在一起,形成一个独立的模块。每个Go源文件都必须属于一个package,并且每个package都可以包含一个或多个Go源文件。

在下面的示例代码中,我们声明了test.go文件属于main package。在main package中,我们导入了fmt package,并使用fmt.Println函数打印了一条消息。

// test.go  
package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello, World")
}

通过将相关的代码文件组织在同一个package中,可以确保它们之间的命名冲突最小化,并且可以轻松地在其他地方引用和使用这些文件。

import

在Go语言中,import关键字用于引入外部依赖包,以便在程序中使用它们提供的函数、类型和变量等。要使用import导入包,需要指定包的完整名称,并使用符号.来指定导入的包所在的目录。比如:要导入标准库中的fmt包,可以使用以下语句:import "fmt"。这将在程序中引入fmt包,并使其中的函数和类型可用。

还可以使用别名来为导入的包指定一个自定义名称,指定别名后,可以使用别名来调用包中的函数。比如:要将fmt包导入为my_fmt,可以参考下面的示例代码。

package main

import my_fmt "fmt"

func main() {
    my_fmt.Println("Hello, World")
}

输入输出

在Go语言中,输入输出是通过标准库中的fmt包来处理的,fmt包提供了许多用于格式化输入和输出的函数。要实现输入输出,可以使用fmt.Scan或fmt.Scanln函数从标准输入(通常是键盘)读取输入,并使用fmt.Print或fmt.Println函数将输出写入到标准输出(通常是屏幕)。

在下面的示例代码中,我们首先声明了两个变量name和age,分别用于保存用户输入的名字和年龄。然后,使用fmt.Print函数提示用户输入名字和年龄,并使用fmt.Scanln函数读取用户的输入。最后,使用fmt.Printf函数将用户的输入信息格式化并输出到标准输出。

package main

import "fmt"

func main() {
    var name string
    fmt.Print("请输入您的名字:")
    // 从标准输入读取名字
    fmt.Scanln(&name)

    var age int
    fmt.Print("请输入您的年龄:")
    // 从标准输入读取年龄
    fmt.Scanln(&age)
  
    // 输出信息到标准输出
    fmt.Printf("欢迎%s, 您今年%d岁。\n", name, age)  
}

注意:在上面的示例代码中,我们使用了&符号将变量的地址传递给了Scanln函数。这是因为,Scanln函数需要访问变量的内存地址来更新变量的值。

运算符

Go语言支持以下的运算符。

算术运算符:+(加法)、-(减法)、*(乘法)、/(除法)、%(取模)。

赋值运算符:=(赋值)、+=(加等于)、-=(减等于)、*=(乘等于)、/=(除等于)、%=(模等于)。

比较运算符:==(等于)、!=(不等于)、>(大于)、<(小于)、>=(大于等于)、<=(小于等于)。

逻辑运算符:&&(逻辑与)、||(逻辑或)、!(逻辑非)。

位运算符:&(按位与)、|(按位或)、^(按位异或)、~(按位取反)、<<(左移位)、>>(右移位)。

指针运算符:&(取变量地址,返回变量的指针)、*(解引用指针)。

括号运算符:()(括号运算符,用于改变运算顺序)。

类型运算符:typeOf(类型查询运算符),sizeof(大小查询运算符)。

空值运算符:nil(空值运算符,用于判断变量是否为空)。

错误运算符:error(错误运算符,用于判断变量是否为错误值)。

接收运算符:<-(接收运算符,用于通道操作)。

索引运算符:[](索引运算符,用于访问数组、切片、映射等类型的元素)。

断言运算符:类型.(值)(断言运算符,用于将一个接口类型的值转换为具体的类型)。

类型转换运算符:类型(值)(类型转换运算符,用于将一个类型的值转换为另一个类型)。

条件控制

在Go语言中,可以使用if、else if、else进行条件判断与执行控制。

package main

import "fmt"

func main() {
  a := 66
  if a >= 88 {
    fmt.Println("Hello")
  } else if a > 50 && a < 88 {
    fmt.Println("World")
  } else {
    fmt.Println("Other")
  }
}

还可以使用switch语句根据不同的条件执行不同的代码块,其基本语法如下。其中,condition是一个布尔表达式,value1、value2等是要比较的值。如果condition的值等于某个值,就会执行相应的代码块。如果没有匹配的值,可以选择使用default代码块来执行默认操作。

switch condition {
case value1:
    // 执行条件为value1时的代码块
case value2:
    // 执行条件为value2时的代码块
...
default:
    // 执行条件不满足时的默认代码块(可选)
}

在下面的示例代码中,我们使用switch语句来输出某个月的天数。

package main

import "fmt"

func main() {
    month := 3
    switch month {
    case 1, 3, 5, 7, 8, 10:
        fmt.Println("31 days")
    case 4, 6, 9, 11:
        fmt.Println("30 days")
    case 2:
        fmt.Println("28 days or 29 days")
    default:
        fmt.Println("invalid month")
    }
}

注意:单个case后面可以传多个值,用逗号进行分隔;当匹配多个值中的任何一个值时,就会执行后面的语句。

循环

在Go语言中,使用for语句来进行循环控制。注意:与C/C++、Java等语言不同,Go语言中没有while循环。

for循环有三种形式:第一种是基本的for循环,第二种是简化的for循环,最后一种是无限循环。

基本的for循环语法如下。其中,initialization是循环开始前的初始化语句;condition是循环条件,满足条件时继续执行循环;post是每次循环执行完毕后的后处理语句。

for initialization; condition; post {
    // 循环体
}

在下面的示例代码中,我们使用基本的for循环计算1到100相加的总和。

package main

import "fmt"

func main() {
    sum := 0
    for i := 1; i <= 100; i++ {
        sum += i
    }

    fmt.Println(sum)
}

简化的for循环只有循环条件,没有初始化语句和后处理语句。在下面的示例代码中,我们使用简化的for循环计算1到100相加的总和。

package main

import "fmt"

func main() {
    sum := 0
    i := 1
    for i <= 100 {
        sum += i
        i += 1
    }

    fmt.Println(sum)
}

无限循环直接使用for关键字即可,后面不需要带其他语句。在下面的示例代码中,我们使用无限循环计算1到100相加的总和。

package main

import "fmt"

func main() {
    sum := 0
    i := 1
    for {
        sum += i
        i += 1
        if i > 100 {
            break
        }
    }

    fmt.Println(sum)
}
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