【1-1 Golang】Go语言快速入门—基本语法

  Go语言是Google开发的一种静态强类型、编译型、并发型，并具有垃圾回收功能的编程语言。Go语言做到了在不损失应用程序性能的情况下降低代码的复杂性。

  Go语言语法简单，只有25个关键字，不需要耗费时间去学习记忆；数据类型包括布尔型，数字类型（整型、浮点型、复数），字符串，切片（数组），字典map，管道chan等，用起来还是比较顺畅的。

  Go语言天然具备并发特性，基于go关键字就能很方便的创建协程去执行一些并发任务，而其基于协程-管道的CSP并发编程模型，相比于传统复杂的多线程同步方案，可以说简单太多了。

  Go语言还具备垃圾回收能力，避免了应用层还需要关注内存的分配与释放，要知道在C/C++语言，内存管理可是可是让人非常头疼的。

  Go语言还提供了比较完善的标准库，比如我们只需要几行代码就能创建并启动一个HTTP服务。

  从本篇文章开始，将带领大家进入Go语言的世界。

环境搭建

  我们可以选择下载源码编译安装，下载安装包安装，下载编译好的可执行文件，下载地址为：https://golang.google.cn/dl/

  笔者本地安装的是go1.18.darwin-amd64.tar.gz，这是编译好的可执行文件，只需要解压即可，解压到目录 $HOME/Documents/go1.18。最后再配置下环境变量：

export GOROOT=$HOME/Documents/go1.18
export PATH=$PATH:$GOROOT/bin
export GOPATH=$HOME/Documents/gopath

  $GOROOT是Go的安装目录；$PATH是为了让我们可以在任意目录执行go命令；$GOPATH工作目录，通过go get命令下载的依赖包等就放在$GOPATH目录，基于gomod管理的依赖文件也会放在该目录下。

  安装配置完成后，执行go version验证是否安装成功。

  Go项目开发还少不了合适的编辑器，推荐使用Goland，下载地址为：https://www.jetbrains.com/go/。 安装完成后，打开Goland新建项目，新建main.go文件，编写经典的hello world：

package main

import "fmt"

func main() {
  fmt.Println("hello world")
}

  Go语言所有文件都必须指定其所在的包，如上"package main"，我们称之为main包，当然包名也可以命名为其他名称（一般包名与当前所在目录/文件夹名称保持一致），而main包里的main函数为程序的入口函数。

  我们的代码肯定会依赖其他文件，怎么引入呢？通过"import 包名"引入，引入后才能访问该包内函数/变量。如上面代码所示，fmt包是Go语言底层提供的格式化/IO包，Println函数打印变量到标准输出。

数据类型

  Go语言数据类型包括布尔型，数字类型（整型、浮点型、复数），字符串，切片（数组），字典map，管道chan等，各类型变量的声明以及简单使用如下：

package main

import "fmt"

func main() {
  //变量声明
  var a int = 1 //var 声明并初始化变量, 类型int可以省略
  b := 1 //:= 声明+初始化变量
  b = 3 //=只能针对已有变量重新赋值
  fmt.Println(a, b)

  //字符串
  str1 := "hello "
  str2 := "world"
  fmt.Println(len(str1), str1 + str2)  //可以 +；len返回字符串长度

  //数组，容量固定
  arr := [5]int{1,2,3,4,5}
  arr[1] = 100 //数组元素访问
  fmt.Println(len(arr), arr) //len返回数组长度

  //切片，容量可以扩充，相当于动态数组
  slice := []int{1,2,3}
  slice[1] = 100 //切片元素访问
  slice = append(slice, 4, 5, 6) //append自动扩容
  fmt.Println(len(slice),cap(slice), slice) //len返回切片长度，cap返回切片容量

  //map，key-value结构
  score := map[string]int{
    "zhangsan":100,
    "lisi":99,
    "wangwu":98,
  }
  score["who"] = 90 //map赋值
  s, ok := score["who"] //map访问，s对应value值，ok标识该key是否存在（不存在返回空值）
  delete(score, "lisi") //删除map元素
  fmt.Println(s, ok, score)
}

  这里并没有给出管道chan的事例，这将在第二章并发模型详细介绍。当然除了Go语言提供的这些基本类型，我们也可以自定义类型，如接口，结构体等，这些也将在后面章节介绍。

分支结构

  与其他语言类似，Go语言同样支持if/switch分支结构，for循环结构，如下面所示：

package main

import "fmt"

func main() {
  //if分支
  condition := true
  if condition {
    fmt.Println("true")
  }else{
    fmt.Println("false")
  }

  //wsith分支
  expr := "zhangsan"
  switch expr {
  case "zhangsan":
    fmt.Println("zhangsan")
  case "lisi":
    fmt.Println("lisi")
  default: //没有匹配到，默认执行
    fmt.Println("who")
  }

  //for循环
  for i := 0; i < 100; i ++ {
    if i /2 == 0 {
      fmt.Println("偶数")
    }
  }

  //无条件循环，死循环
  i := 0
  for {
    i ++
    fmt.Println("loop")
    if i > 100 { //检测条件，提前break退出循环
      break
    }
  }
}

函数

  函数的定义，如名称，入参，返回值等基本概念这里就不做过多介绍了，Go语言与其他语言不同的地方在于，其支持多返回值（大部分语言只能返回一个值），以及可变参数（大部分语言其实也支持），另外Go语言还支持闭包（匿名函数），实例如下：

package main

import "fmt"

func main() {
  add, sub := addSub(4, 3)
  fmt.Println(add, sub)

  sum(1, 2, 3)
  
  nums := []int{1, 2, 3, 4}
  sum(nums...) //切片转可变参数，通过...实现

  //变量f为函数类型
  f := func (in string) {
    fmt.Println(in)
  }
  f("hello world") //执行函数

  //声明匿名函数，注意与上面却别，加括号直接执行该匿名函数
  func (in string) {
    fmt.Println(in)
  }("hello world")
}

//返回两个int值
func addSub(a, b int) (int, int){
  return a + b, a - b
}

//...表示参数数目可变
func sum(nums ...int) {
  total := 0
  //nums其实是切片类型（[]int），for + range 可遍历切片元素
  for _, num := range nums {
    total += num
  }
  fmt.Println(total)
}

协程并发

  Go语言天然具备并发特性，基于go关键字就能很方便的创建协程去执行一些并发任务。下面程序创建10个协程并发执行任务，主协程等待各子协程执行结束后，也自动退出：

package main

import (
  "fmt"
  "sync"
)

func main() {
  //WaitGroup用于协程并发控制
  wg := sync.WaitGroup{}
  //启动10个协程并发执行任务
  for i := 0; i < 10; i ++ {
    //标记任务开始
    wg.Add(1)
    go func(a int) {
      fmt.Println(fmt.Sprintf("work %d exec", a))
      //标记任务结束
      wg.Done()
    }(i)
  }
  //主协程等待任务结束
  wg.Wait()
  fmt.Println("main end")
}

总结

  本篇作为深入理解Go语言系列第一篇，简单介绍了Go语言的基本语法，包括基本数据类型，分支结构，函数等基本概念，旨在让你对Go语言能有初步认识，从下一篇开始，我们将开始Go语言的全面探索。