Golang 速查表

译文地址：blog
原文：golang-cheat-sheet

简要概括 Go 语法及特性。

目录

1. 基础语法

2. 运算符

   • 算术运算符
   • 比较运算符
   • 逻辑运算符
   • 其他
3. 声明

4. 函数

   • 函数作为值和回调使用
   • 可变参数函数
5. 内置类型
6. 类型转换
7. package

8. 流程控制结构

   • 条件判断（if）
   • 循环（for）
   • 多条件分支（switch）

9. array, slice, range

   • array
   • slice
   • array 和 slice 的操作函数
10. map
11. 结构体
12. 指针
13. 接口
14. 结构体和接口的组合嵌入
15. Errors

16. 并发

    • goroutine
    • channel
    • channel 开发原则
17. 输出

18. 代码片段

    • Http-Server

前言

参考

文中大部分代码都摘抄自 A Tour of Go，对新手来说是很好的参考资料。

Go 特性

• 命令式编程
• 静态类型
• 类 C 语法（括号使用频率更少 & 无需分号），类 Oberon-2 的语法结构
• 代码能编译为本地可执行文件（无需 JVM 类的虚拟机）
• struct 和 method 取代类的概念
• 接口
• 类型组合 取代显式继承
• 有头等函数
• 有回调函数
• 函数可有多个返回值
• 保留指针，但不能直接参与算术运算
• 内置并发原语：goroutine 和 channel

基础语法

Hello World

文件 hello.go：

package main

import "fmt"

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

运行：$ go run hello.go

运算符

算术运算符

运算符	描述
+	加
-	减
*	乘
/	除
%	取余
&	按位与
¦	按位或
^	按位异或
&^	按位清除（AND NOT）
<<	左移
>>	右移

&^ 即是 AND NOT(x, y) = AND(x, NOT(Y))，如：

package main

import "fmt"

func main() {
    x := 0xDC    // 11011100
    y := 0xF0    // 11110000
    z := x &^ y    // 00001100    // y 中为 1 的位全部被清除为 0
    fmt.Printf("%08b", z)
}

比较运算符

运算符	描述
==	相等
!=	不等
<	小于
<=	小于等于
>	大于
>=	大于等于

逻辑运算符

运算符	描述
&&	逻辑与
¦¦	逻辑或
!	取反

其他

运算符	描述
&	寻址（生成指针）
*	获取指针指向的数据
<-	向 channel 中发送 / 接收数据

声明

与 C 不同，类型放在标识符后面：

var foo int             // 无初值的声明
var foo int = 42         // 带初值的声明
var foo, bar int = 42, 1302    // 一次性声明并初始化多个变量
var foo = 42             // 类型推断，由使用的上下文决定
foo := 42             // 简短声明，只能用在函数内部
const constant = "This is a constant"

函数

// 最简单的函数
func functionName() {}

// 带参数的函数(注意类型也是放在标识符之后的)
func functionName(param1 string, param2 int) {}

// 类型相同的多个参数
func functionName(param1, param2 int) {}

// 声明返回值的类型
func functionName() int {
    return 42
}

// 一次返回多个值
func returnMulti() (int, string) {
    return 42, "foobar"
}
var x, str = returnMulti()

// 只使用 return 返回多个命名返回值
func returnMulti2() (n int, s string) {
    n = 42
    s = "foobar"
    // n 和 s 会被返回
    return
}
var x, str = returnMulti2()

函数作为值和回调使用

func main() {
    // 将函数作为值，赋给变量
    add := func(a, b int) int {
        return a + b
    }
    // 使用变量直接调用函数
    fmt.Println(add(3, 4))
}

// 回调函数作用域：在定义回调函数时能访问外部函数的值
func scope() func() int{
    outer_var := 2
    foo := func() int { return outer_var}
    return foo
}

func another_scope() func() int{
    // 编译错误，两个变量不在此函数作用域内
    // undefined: outer_var
    outer_var = 444
    return foo
}

// 回调函数不会修改外部作用域的数据
func outer() (func() int, int) {
    outer_var := 2
    inner := func() int {
        outer_var += 99     // 试着使用外部作用域的 outer_var 变量
        return outer_var     // 返回值是 101，但只在 inner() 内部有效
    }
    return inner, outer_var    // 返回值是 inner, 2 (outer_var 仍是 2）
}

inner, outer_var := outer();    // inner, 2
inner();    // 返回 101
inner();    // 返回 200    // 回调函数的特性

可变参数函数

func main() {
    fmt.Println(adder(1, 2, 3))     // 6
    fmt.Println(adder(9, 9))    // 18
    
    nums := []int{10, 20, 30}
    fmt.Println(adder(nums...))    // 60
}

// 在函数的最后一个参数类型前，使用 ... 可表明函数还能接收 0 到多个此种类型的参数
// 下边的函数在调用时传多少个参数都可以
func adder(args ...int) int {
    total := 0
    for _, v := range args {    // 使用迭代器逐个访问参数
        total += v
    }
    return total
}

内置类型

bool

string

int  int8  int16  int32  int64
uint uint8 uint16 uint32 uint64 uintptr

byte // uint8 类型的别名    // 存储 raw data

rune // int32 类型的别名    // 一个 Unicode code point 字符

float32 float64

complex64 complex128

类型转换

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

// 简化语法
i := 42
f := float64(i)
u := uint(f)

package

1. package 在源文件开头声明
2. main package 才是可执行文件
3. 约定：package 名字与 import 路径的最后一个单词一致（如导入 math/rand 则 package 叫 rand）
4. 大写开头的标识符（变量名、函数名…）：对其他 package 是可访问的
5. 小写开头的标识符：对其他 package 是不可见的

流程控制结构

if

func main() {
    // 一般的条件判断
    if x > 0 {
        return x
    } else {
        return -x
    }
        
    // 在条件判断语句前可塞一条语句，使代码更简洁
    if a := b + c; a < 42 {
        return a
    } else {
        return a - 42
    }
    
    // 使用 if 做类型断言
    var val interface{}
    val = "foo"
    if str, ok := val.(string); ok {
        fmt.Println(str)
    }
}

Loops

// Go 语言中循环结构只有 for，没有 do、while、until、foreach 等等
for i := 1; i < 10; i++ {
}
for ; i < 10;  {     // 等效于 while 循环
}
for i < 10  {         // 只有一个判断条件时可省去分号
}
for {             // 无条件循环时，等效于 while(true)
}

switch

// switch 分支语句
switch operatingSystem {
    case "darwin":
        fmt.Println("Mac OS Hipster")
        // case 语句自带 break，想执行所有 case 需要手动 fallthrough
    case "linux":
        fmt.Println("Linux Geek")
    default:
        // Windows, BSD, ...
        fmt.Println("Other")
}

// 和 if、for 语句一样，可在判断变量之前加入一条赋值语句
switch os := runtime.GOOS; os {
    case "darwin": ...
}

// 在 switch 中还能做比较，相当于 switch (true) {...}
number := 42
switch {
    case number < 42:
        fmt.Println("Smaller")
    case number == 42:
        fmt.Println("Equal")
    case number > 42:
        fmt.Println("Greater")
}

// 多个 case 可使用逗号分隔统一处理
var char byte = '?'
switch char {
    case ' ', '?', '&', '=', '#', '+', '%':
    fmt.Println("Should escape")
} 

Arrays, Slices, Ranges

Arrays

var a [10]int // 声明长度为 10 的 int 型数组，注意数组类型 = （元素类型 int，元素个数 10）
a[3] = 42     // 设置元素值
i := a[3]     // 读取元素值

// 声明并初始化数组
var a = [2]int{1, 2}
a := [2]int{1, 2}     // 简短声明
a := [...]int{1, 2}    // 数组长度使用 ... 代替，编译器会自动计算元素个数

slices

var a []int                   // 声明 slice，相当于声明未指定长度的数组
var a = []int {1, 2, 3, 4}    // 声明并初始化 slice (基于 {} 中给出的底层数组)
a := []int{1, 2, 3, 4}        // 简短声明
chars := []string{0:"a", 2:"c", 1: "b"}  // ["a", "b", "c"]

var b = a[lo:hi]    // 创建从 lo 到 hi-1 的 slice 
var b = a[1:4]        // 创建从 1  到 3    的 slice
var b = a[:3]        // 缺省 start index 则默认为 0 
var b = a[3:]        // 缺省 end   index 则默认为 len(a)
a =  append(a,17,3)    // 向 slice a 中追加 17 和 3
c := append(a,b...)    // 合并两个 slice

// 使用 make 创建 slice
a = make([]byte, 5, 5)    // 第一个参数是长度，第二个参数是容量
a = make([]byte, 5)    // 容量参数是可选的

// 从数组创建 slice
x := [3]string{"Лайка", "Белка", "Стрелка"}
s := x[:]         // slice s 指向底层数组 x

数组和 slice 的操作函数

// 迭代数组或 slice
for i, e := range a {
    // i 是索引
    // e 是元素值
}

// 如果你只要值，可用 _ 来丢弃返回的索引
for _, e := range a {
}

// 如果你只要索引
for i := range a {
}

// 在 Go 1.4 以前的版本，如果 i 和 e 你都不用，直接 range 编译器会报错
for range time.Tick(time.Second) {
    // 每隔 1s 执行一次
}

map

var m map[string]int
m = make(map[string]int)
m["key"] = 42
fmt.Println(m["key"])

delete(m, "key")

elem, ok := m["key"] // 检查 m 中是否键为 key 的元素，如果有 ok 才为 true

// 使用键值对的形式来初始化 map
var m = map[string]Vertex{
    "Bell Labs": {40.68433, -74.39967},
    "Google":    {37.42202, -122.08408},
}

结构体

Go 语言中没有 class 类的概念，取而代之的是 struct，struct 的方法对应到类的成员函数。

// struct 是一种类型，也是字段成员的集合体

// 声明 struct
type Vertex struct {
    X, Y int
}

// 初始化 struct
var v = Vertex{1, 2}            // 字段名有序对应值
var v = Vertex{X: 1, Y: 2}         // 字段名对应值
var v = []Vertex{{1,2},{5,2},{5,5}}    // 初始化多个 struct 组成的 slice

// 访问成员
v.X = 4

// 在 func 关键字和函数名之间，声明接收者是 struct
// 在方法内部，struct 实例被复制，传值引用
func (v Vertex) Abs() float64 {
    return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
}

// 调用方法(有接收者的函数)
v.Abs()

// 有的方法接收者是指向 struct 的指针
// 此时在方法内调用实例，将是传址引用
func (v *Vertex) add(n float64) {
    v.X += n
    v.Y += n
}

匿名结构体

使用 map[string]interface{} 开销更小且更为安全。

point := struct {
    X, Y int
}{1, 2}

指针

p := Vertex{1, 2}  // p 是一个 Vertex
q := &p            // q 是指向 Vertex 的指针
r := &Vertex{1, 2} // r 也是指向 Vertex 的指针

var s *Vertex = new(Vertex) // new 返回的指向该实例指针

接口

// 声明接口
type Awesomizer interface {
    Awesomize() string
}

// 无需手动声明 implement 接口
type Foo struct {}

// 自定义类型如果实现了接口的所有方法，那它就自动实现了该接口
func (foo Foo) Awesomize() string {
    return "Awesome!"
}

结构体和接口的组合嵌入

// 实现 ReadWriter 的类型要同时实现了 Reader 和 Writer 两个接口
type ReadWriter interface {
    Reader
    Writer
}

// Server 暴露出 Logger 所有开放的方法
type Server struct {
    Host string
    Port int
    *log.Logger
}

// 初始化自定义的组合类型
server := &Server{"localhost", 80, log.New(...)}

// 组合的结构体能直接跨节点调用方法
server.Log(...) // 等同于调用 server.Logger.Log(...)

// 字段同理
var logger *log.Logger = server.Logger

Errors

Go 中没有异常处理机制，函数在调用时在有可能会产生错误，可返回一个 Error 类型的值，Error 接口：

type error interface {
    Error() string
}

一个可能产生错误的函数：

func doStuff() (int, error) {
}

func main() {
    result, err := doStuff()
    if err != nil {
        // 错误处理
    }
    // 使用 result 处理正常逻辑
}

并发

goroutine

goroutine（协程）是轻量级的线程（Go runtime 自行管理，而不是操作系统），代码 go f(a, b) 就开了一个运行 f 函数的协程。

func doStuff(s string) {
}

func main() {
    // 在协程中执行函数
    go doStuff("foobar")

    // 在协程中执行匿名函数
    go func (x int) {
        // 函数实现
    }(42)
}

Channels

ch := make(chan int)     // 创建类型为 int 的 channel
ch <- 42                 // 向 channel ch 写数据 42
v := <-ch                // 从 channel ch 读数据，此时 v 的值为 42
            // 无缓冲的 channel 此时会阻塞
            // 如果 channel 中无数据，则读操作会被阻塞，直到有数据可读

// 创建带缓冲的 channel
// 向带缓冲的 channel 写数据不会被阻塞，除非该缓冲区已满
ch := make(chan int, 100)

close(ch) // 发送者主动关闭 channel

// 在从 channel 读数据的同时检测其是否已关闭
// 如果 ok 为 false，则 ch 已被关闭
v, ok := <-ch    

// 从 channel 中读数据直到它被关闭
for i := range ch {
    fmt.Println(i)
}

// select 语句中 任一 channel 不阻塞则自动执行对应的 case
func doStuff(channelOut, channelIn chan int) {
    select {
        case channelOut <- 42:
            fmt.Println("We could write to channelOut!")
        case x := <- channelIn:
            fmt.Println("We could read from channelIn")
        case <-time.After(time.Second * 1):
            fmt.Println("timeout")
    }
}

channel 开发原则

1.向 nil channel 写数据将卡死，一直阻塞

2.从 nil channel 读数据将卡死，一直阻塞

3.向已关闭的 channel 写数据将造成 panic

package main

func main() {
    var c = make(chan string, 1)
    c <- "Hello, World!"
    close(c)
    c <- "Hello, Panic!"
}

运行：

4.从已关闭的 channel 读数据将返回零值

package main

func main() {
    var c = make(chan int, 2)
    c <- 1
    c <- 2
    close(c)
    for i := 0; i < 3; i++ {
        println(<-c)
    }
}

运行：

输出

fmt.Println("Hello, 你好, नमस्ते, Привет, ᎣᏏᏲ")         // 最基本的输出，会自动加一个换行
p := struct { X, Y int }{ 17, 2 }
fmt.Println( "My point:", p, "x coord=", p.X )         // 输出结构体字段等
s := fmt.Sprintln( "My point:", p, "x coord=", p.X )    // 组合字符串并返回

fmt.Printf("%d hex:%x bin:%b fp:%f sci:%e",17,17,17,17.0,17.0) // 类 C 的格式化输出
s2 := fmt.Sprintf( "%d %f", 17, 17.0 )            // 格式化字符串并返回

hellomsg := `
 "Hello" in Chinese is 你好 ('Ni Hao')
 "Hello" in Hindi is नमस्ते ('Namaste')
` 
// 声明多行字符串，在前后均使用反引号 `

代码片段

HTTP Server

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
)

// 定义响应的数据结构
type Hello struct{}

// Hello 实现 http.Handler 中定义的 ServeHTTP 方法
func (h Hello) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprint(w, "Hello!")
}

func main() {
    var h Hello
    http.ListenAndServe("localhost:4000", h)
}

// http.ServeHTTP 在接口内的定义如下：
// type Handler interface {
//     ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request)
// }

运行：

总结

上边十七个知识点简要概括了常见语法，可复习使用，但涉及到的细节不多，细读《Go 程序设计语言》 才是。