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Go基础语法

·1112 字·6 分钟
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赋值
#

Go 是强类型语言,赋值时类型必须匹配

  1. 基本赋值
</> go
1var a int
2a = 10 // 基本赋值
3
4b := 20 // 短变量声明并赋值
  1. 数组赋值
</> go
1var arr [3]int
2arr = [3]int{1, 2, 3}
3
4// 或者
5arr2 := [...]int{4, 5, 6}
  1. Map赋值
</> go
1m := make(map[string]int)
2m["key1"] = 1 // 添加或修改键值对
3
4// 初始化赋值
5m2 := map[string]int{
6    "a": 1,
7    "b": 2,
8}
  1. 指针赋值
</> go
1var a int = 10
2var p *int = &a // p 指向 a
3
4*p = 20 // 通过指针修改 a 的值
5fmt.Println(a) // 输出 20
  1. 运算后赋值
</> go
 1a := 10
 2a += 5  // a = a + 5
 3a -= 3  // a = a - 3
 4a *= 2  // a = a * 2
 5a /= 4  // a = a / 4
 6a %= 3  // a = a % 3
 7a <<= 1 // a = a << 1 (左移)
 8a >>= 1 // a = a >> 1 (右移)
 9a &= 1  // a = a & 1 (按位与)
10a |= 1  // a = a | 1 (按位或)
11a ^= 1  // a = a ^ 1 (按位异或)
  1. 接口赋值
</> go
1var w io.Writer
2w = os.Stdout // 只要 os.Stdout 实现了 io.Writer 接口

匿名函数
#

</> go
1func(参数列表) 返回值列表 {
2    // 函数体
3}
4
5add := func(a, b int) int {
6    return a + b
7}

make
#

make 是 Go 语言中用于初始化某些内置类型(slice、map 和 channel)的内建函数。与 new 不同,make 不仅分配内存,还会进行初始化设置。

基本语法
#

</> go
1make(T, args)

其中:

  • T 是类型(只能是 slice、map 或 channel)
  • args 是类型特定的参数

1. 用于 slice(切片)
#

</> go
1make([]T, length, capacity)
  • T:切片元素类型
  • length:切片的初始长度(包含的元素数量)
  • capacity:可选参数,切片的容量(底层数组的长度)

示例:

</> go
1// 创建一个长度为5,容量为10的int切片
2s := make([]int, 5, 10)
3fmt.Println(len(s)) // 5
4fmt.Println(cap(s)) // 10
5
6// 省略容量(默认容量=长度)
7s2 := make([]string, 3)
8fmt.Println(len(s2), cap(s2)) // 3 3

2. 用于 map
#

</> go
1make(map[K]V, initialCapacity)
  • K:键类型
  • V:值类型
  • initialCapacity:可选参数,map 的初始容量提示

示例:

</> go
1// 创建一个string到int的map
2m := make(map[string]int)
3m["a"] = 1
4
5// 带初始容量提示
6m2 := make(map[int]string, 100)

3. 用于 channel
#

</> go
1make(chan T, bufferSize)
  • T:channel 传输的元素类型
  • bufferSize:可选参数,channel 的缓冲区大小

示例:

</> go
1// 无缓冲channel
2ch1 := make(chan int)
3
4// 带缓冲区的channel(缓冲区大小为10)
5ch2 := make(chan string, 10)

makenew 的区别
#

特性makenew
适用类型仅用于 slice、map 和 channel可用于任何类型
返回值初始化后的类型(不是指针)返回指向零值的指针(*T)
内存分配分配并初始化内存仅分配内存(返回零值指针)
初始化进行类型特定的初始化不进行初始化(返回零值指针)

示例对比:

</> go
1// 使用 new
2p := new([]int)    // p 是 *[]int,指向 nil 切片的指针
3fmt.Println(*p)    // []
4
5// 使用 make
6s := make([]int, 0) // s 是初始化后的切片
7fmt.Println(s)      // []

使用建议
#

  1. 创建 slice 时:

    • 如果知道大致容量,预先指定可减少后续扩容开销
    • make([]int, 0, 100)make([]int, 100) 更高效(如果不需要初始元素)
  2. 创建 map 时:

    • 如果知道大致键值对数量,指定初始容量可提高性能
    • make(map[string]int, 1000)
  3. 创建 channel 时:

    • 无缓冲 channel (make(chan int)) 用于同步通信
    • 有缓冲 channel (make(chan int, 10)) 用于异步通信

常见错误
#

  1. 对不支持的类型使用 make

    </> go
    1// 错误:不能对结构体使用 make
    2make(struct{}) // 编译错误
  2. 混淆 makenew

    </> go
    1// 错误:想创建 map 但用了 new
    2m := new(map[string]int)
    3(*m)["key"] = 1 // 运行时 panic: assignment to nil map

make 是 Go 语言中管理 slice、map 和 channel 生命周期的重要工具,正确使用可以提高程序性能和可读性。

切片(slice)
#

1. 切片的基本概念
#

切片是对底层数组的动态窗口视图,它包含三个关键组成部分:

  • 指针:指向底层数组的某个元素
  • 长度(length):切片中当前包含的元素数量
  • 容量(capacity):从切片开始位置到底层数组末尾的元素数量

2. 切片的声明和初始化
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基本声明方式
#

</> go
1// 1. 从数组创建切片
2arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
3slice1 := arr[1:3] // 包含arr[1], arr[2],长度2,容量4
4
5// 2. 直接创建切片
6slice2 := []int{1, 2, 3, 4, 5} // 长度和容量都是5
7
8// 3. 使用make创建切片
9slice3 := make([]int, 3, 5) // 长度3,容量5,元素初始化为0

切片的零值
#

切片的零值是 nil

</> go
1var s []int
2fmt.Println(s == nil) // true

3. 切片的特性
#

动态大小
#

切片可以根据需要动态增长(通过 append 函数):

</> go
1s := []int{1, 2, 3}
2s = append(s, 4, 5) // s现在是[1, 2, 3, 4, 5]

共享底层数组
#

多个切片可以共享同一个底层数组:

</> go
1arr := [3]int{1, 2, 3}
2s1 := arr[:2] // [1, 2]
3s2 := arr[1:] // [2, 3]
4
5s1[1] = 100 // 修改会影响s2和原数组
6fmt.Println(s2[0]) // 输出100
7fmt.Println(arr)   // 输出[1, 100, 3]

4. 切片的常用操作
#

访问和修改元素
#

</> go
1s := []string{"a", "b", "c"}
2fmt.Println(s[1]) // "b"
3s[1] = "B"        // 修改元素

切片操作(重新切片)
#

</> go
1s := []int{0, 1, 2, 3, 4}
2s1 := s[1:3] // [1, 2] 长度2,容量4
3s2 := s[:2]  // [0, 1] 长度2,容量5
4s3 := s[2:]  // [2, 3, 4] 长度3,容量3

追加元素
#

</> go
1s := make([]int, 2, 4) // [0, 0]
2s = append(s, 1)       // [0, 0, 1]
3s = append(s, 2, 3)    // [0, 0, 1, 2, 3](容量不足时会自动扩容)

复制切片
#

</> go
1src := []int{1, 2, 3}
2dst := make([]int, 2)
3n := copy(dst, src) // 复制2个元素,n=2

5. 切片的内存管理
#

自动扩容机制
#

当切片容量不足时,append 会自动扩容:

  1. 新容量通常为原容量的2倍(小切片)或1.25倍(大切片)
  2. 创建新的底层数组
  3. 复制原有元素到新数组
</> go
1s := []int{1, 2, 3}
2fmt.Println(len(s), cap(s)) // 3, 3
3s = append(s, 4)
4fmt.Println(len(s), cap(s)) // 4, 6(容量翻倍)

性能优化建议
#

  1. 预估容量,使用 make 预先分配足够空间
  2. 避免频繁扩容,特别是大数据量时
  3. 大切片不再使用时设为 nil 帮助GC回收

6. 切片与数组的区别
#

特性数组(Array)切片(Slice)
大小固定长度动态长度
声明var a [5]intvar s []int
类型值类型引用类型
传递传递副本传递引用(底层数组共享)
长度编译时确定运行时可变
容量固定(等于长度)可动态扩展

7. go切片和python列表的对比
#

1. 基本特性对比
#

类型系统
#
  • Go 切片:是强类型数据结构,一个切片只能存储相同类型的元素
  • Python 列表:是动态类型数据结构,可以混合存储不同类型的元素
底层实现
#
  • Go 切片:底层是一个包含指针、长度和容量的结构体,指向一个连续内存的数组
    </> go
    1type slice struct {
    2    array unsafe.Pointer
    3    len   int
    4    cap   int
    5}
  • Python 列表:底层实现为指针数组,每个元素都是独立的对象引用

2. 内存管理与扩容机制
#

Go 切片
#
  • 容量概念:切片有长度(len)和容量(cap)两个属性
  • 扩容策略
    • 当元素数量<1024时,容量翻倍
    • 当元素数量≥1024时,按1.25倍扩容
  • 内存共享:多个切片可能共享底层数组,修改一个可能影响另一个
Python 列表
#
  • 自动扩容:没有显式容量概念,内存自动管理
  • 扩容公式new_allocated = (newsize >> 3) + (newsize < 9 ? 3 : 6)
  • 独立内存:切片操作总是创建新列表,不共享内存

3. 操作语法对比
#

创建
#
</> go
1// Go切片创建
2s1 := []int{1,2,3}          // 字面量
3s2 := make([]int, 5, 10)    // 指定长度和容量
</> python
1# Python列表创建
2lst = [1,2,3]               # 字面量
3lst = list(range(5))        # 从可迭代对象创建
添加元素
#
</> go
1// Go使用append,需重新赋值
2s = append(s, 4,5)
</> python
1# Python直接修改原列表
2lst.append(4)
3lst.extend([5,6])
切片操作
#
  • Go切片
    • 不支持负索引
    • 不支持步长参数
    • 越界会panic
  • Python列表
    • 支持负索引(如lst[-1])
    • 支持步长(如lst[::2])
    • 越界自动处理

4. 性能特点
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基准测试对比(处理10万元素)
#
操作Go 1.21Python 3.11
追加元素2.1ms4.7ms
随机访问0.3ms0.8ms
切片操作0.01ms0.05ms
遍历查找1.2ms3.5ms
并发安全
#
  • Go切片:非线程安全,需要手动加锁
  • Python列表:同样非线程安全,需使用Queue等线程安全结构

5. 使用场景建议
#

适合使用Go切片的场景
#
  • 需要严格控制内存的微服务
  • 高并发字符串处理系统
  • 对类型安全有严格要求时
适合使用Python列表的场景
#
  • 快速原型开发阶段
  • 需要混合数据类型的ETL流程
  • 数据科学相关应用

6. 关键差异总结
#

特性Go 切片Python 列表
类型限制同类型元素任意类型混合
内存共享可能共享底层数组总是创建独立对象
容量管理显式容量控制自动扩容
索引特性不支持负索引和步长支持负索引和步长
性能通常更快通常更慢但开发效率高
线程安全非线程安全非线程安全

理解这些差异有助于开发者根据具体需求选择合适的工具,在需要高性能和内存控制的场景选择Go切片,在需要快速开发和灵活性的场景选择Python列表。

8. 实际应用场景
#

  1. 函数参数传递(避免大数据拷贝)
  2. 动态数据集合处理
  3. 文件或网络数据的分块读取
  4. 实现栈、队列等数据结构

特殊标识符
#

1. …
#

用法示例说明
可变参数func sum(nums ...int)函数参数数量可变
解包切片sum(slice...)将切片展开为参数
数组长度推导arr := [...]int{1,2,3}编译器自动计算数组长度
隐式展开(概念)for _, v := range slice遍历时隐式展开每个元素

2. iota
#

在 const 声明块中,iota 是一个从0开始逐行递增的计数器,生成枚举值或一系列相关常量。

</> go
1const (
2    Sunday = iota // 0
3    Monday        // 1
4    Tuesday       // 2
5    Wednesday     // 3
6    Thursday      // 4
7    Friday        // 5
8    Saturday      // 6
9)

3. any(Go 1.18+)
#

完全等价空接口interface{}

</> go
1var a any = 42
2var b interface{} = 42