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Go by example

Posted on Edited on In

作为一个 BanG Dream! It’s MyGO!!!!!的忠实粉丝和 Counter-Strike: Global Offensive 的忠实玩家，Go 语言自然也是必不可少的

本文记录了学习 Go 官网中的Go by Example的笔记和一些从别的地方的东西

basic

先看一个例子

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package main
import (
    "fmt"
    "math"
)
func main() {
    fmt.Println("go" + "lang")
    fmt.Println("1+1 =", 1+1)
    fmt.Println("7.0/3.0 =", 7.0/3.0)
    fmt.Println(true && false)
    fmt.Println(true || false)
    fmt.Println(!true)
}

看起来第一行代表使用 package main 声明这个文件属于 main 包

fmt代表输入输出的包

run

使用

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go run main.go

来编译运行

var

可以使用 var 变量名 类型,如

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var name dingzhen

声明一个

仅在函数内部可以使用:=,如

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name := "dingzhen"

可以类型推断，也能指定

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var a int = 10
var b = 20

以及用来枚举的 iota //todo

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const (
    Sunday = iota
    Monday
    Tuesday
)

string

首先， 在 fmt 中有 String()方法，可以用来输出 string

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package main

import (
	"fmt"
	//"strconv"
)

type coordinate struct {
	d, m, s float64
	h       rune
}

// 实现 String 方法
func (c coordinate) String() string {
	return fmt.Sprintf("%g° %g'%g\" %c", c.d, c.m, c.s, c.h)
}

func main() {
	lat := coordinate{d: 4, m: 30, s: 0.0, h: 'N'}
	long := coordinate{d: 135, m: 54, s: 0.0, h: 'E'}

	fmt.Printf("Elysium Planitia is at %s, %s\n", lat, long)
}

还可以导入 strings 包来进行 string 的操作

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package main
import (
    "fmt"
    s "strings"
)
var p = fmt.Println
func main() {
    p("Contains:  ", s.Contains("test", "es"))
    p("Count:     ", s.Count("test", "t"))
    p("HasPrefix: ", s.HasPrefix("test", "te"))
    p("HasSuffix: ", s.HasSuffix("test", "st"))
    p("Index:     ", s.Index("test", "e"))
    p("Join:      ", s.Join([]string{"a", "b"}, "-"))
    p("Repeat:    ", s.Repeat("a", 5))
    p("Replace:   ", s.Replace("foo", "o", "0", -1))
    p("Replace:   ", s.Replace("foo", "o", "0", 1))
    p("Split:     ", s.Split("a-b-c-d-e", "-"))
    p("ToLower:   ", s.ToLower("TEST"))
    p("ToUpper:   ", s.ToUpper("test"))
}

输出为

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$ go run string-functions.go
Contains:   true
Count:      2
HasPrefix:  true
HasSuffix:  true
Index:      1
Join:       a-b
Repeat:     aaaaa
Replace:    f00
Replace:    f0o
Split:      [a b c d e]
ToLower:    test
ToUpper:    TEST

For if/else switch

for 有许多写法

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package main
import "fmt"
func main() {
    i := 1
    for i <= 3 {
        fmt.Println(i)
        i = i + 1
    }
    for j := 0; j < 3; j++ {
        fmt.Println(j)
    }
    for i := range 3 {
        fmt.Println("range", i)
    }
    for {
        fmt.Println("loop")
        break
    }
//
    if num := 9; num < 0 {
        fmt.Println(num, "is negative")
    } else if num < 10 {
        fmt.Println(num, "has 1 digit")
    } else {
        fmt.Println(num, "has multiple digits")
    }
//
    jk := 2
    fmt.Print("Write ", jk, " as ")
    switch jk {
    case 1:
        fmt.Println("one")
    case 2:
        fmt.Println("two")
    case 3:
        fmt.Println("three")
    }
}

反正就和 c 语言把小括号去了差不多

Arrays

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var a [5]int

b = [...]int{100, 3: 400, 500}//使用...推断数组长度
twoD = [2][3]int{
    {1, 2, 3},
    {1, 2, 3},
}

Slices:类似于可变长数组

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  //创建一个新的切片，并且是空的字符串，然后深拷贝
c := make([]string, len(s))
   copy(c, s)
//切片切取，和matlab之类的波哈不多
   l = s[:5]
   fmt.Println("sl2:", l)


   l = s[2:]
   fmt.Println("sl3:", l)

   // 创建一个3x4的二维切片
   twoD := make([][]int, 3)
   for i := range twoD {
       twoD[i] = make([]int, 4)
   }

maps

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//作为集合
func main() {
    set := make(map[string]bool)

    // 添加元素
    set["apple"] = true
    set["banana"] = true

    // 检查元素是否存在
    if set["apple"] {
        fmt.Println("Apple is in the set")
    }

    // 删除元素
    delete(set, "banana")

    // 遍历集合
    for item := range set {
        fmt.Println(item)
    }
}
//也可以嵌套
func main() {
    users := map[string]map[string]string{
        "alice": {
            "email": "alice@example.com",
            "phone": "123-456-7890",
        },
        "bob": {
            "email": "bob@example.com",
            "phone": "098-765-4321",
        },
    }

    fmt.Println("Alice's email:", users["alice"]["email"])

    // 添加新用户
    users["charlie"] = map[string]string{
        "email": "charlie@example.com",
        "phone": "111-222-3333",
    }

    // 遍历嵌套 map
    for name, info := range users {
        fmt.Printf("%s: Email - %s, Phone - %s\n", name, info["email"], info["phone"])
    }
}

Functions

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//格式类似于
package main
import "fmt"
func plus(a int, b int) int {
    return a + b
}
func plusPlus(a, b, c int) int {
    return a + b + c
}
func main() {
    res := plus(1, 2)
    fmt.Println("1+2 =", res)
    res = plusPlus(1, 2, 3)
    fmt.Println("1+2+3 =", res)
}

Variadic Functions

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package main
import "fmt"
func sum(nums ...int) {
    fmt.Print(nums, " ")
    total := 0
    for _, num := range nums {
        total += num
    }
    fmt.Println(total)
}
// func sum(nums ...int) 定义了一个名为 sum 的可变参数函数。

// ...int 表示 nums 可以接受任意数量的 int 类型参数。

// _ 用于忽略循环索引，因为我们只需要值。
func main() {
    nums := []int{1, 2, 3, 4}
    sum(nums...)
}

Closure

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package main
import "fmt"
func intSeq() func() int {
    i := 0
    return func() int {
        i++
        return i
    }
}
// intSeq 是一个返回函数的函数，也称为高阶函数。
// 它定义了一个局部变量 i，初始值为 0。
// 返回一个匿名函数，这个匿名函数每次调用时会增加 i 并返回新值。
// 这个匿名函数形成了一个闭包，它"捕获"了外部函数 intSeq 的 i 变量。
func main() {
    nextInt := intSeq()
    fmt.Println(nextInt())
    fmt.Println(nextInt())
    fmt.Println(nextInt())
    newInts := intSeq()
    fmt.Println(newInts())
}
// nextInt := intSeq() 调用 intSeq 函数，返回一个新的闭包函数，赋值给 nextInt。
// 连续三次调用 nextInt()，每次调用都会增加并返回 i 的值。
// newInts := intSeq() 创建一个新的闭包实例。
// 调用 newInts() 会从 1 开始计数，因为它是一个全新的闭包实例。

// 闭包的工作原理

// 每次调用 intSeq() 都会创建一个新的 i 变量实例。
// 返回的匿名函数可以访问并修改这个 i 变量。
// 即使 intSeq 函数已经返回，i 变量仍然存在于内存中，被闭包引用。

oop

struct

和 c 的差不多

method

感觉这个写法有点神人

就是与特定类型关联的函数,比如

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package main
import "fmt"

type rect struct {
    width, height int
}
func (r *rect) area() int {
    return r.width * r.height
}
func (r rect) perim() int {
    return 2*r.width + 2*r.height
}
func main() {
    r := rect{width: 10, height: 5}
    fmt.Println("area: ", r.area())
    fmt.Println("perim:", r.perim())
    rp := &r
    fmt.Println("area: ", rp.area())
    fmt.Println("perim:", rp.perim())
}

还是要注意指针和值

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rp := &r

会在改变 rp 的时候改变 r 的值

interface

约定俗成：一般接口名字结尾用 er

和别的语言也差不多,这就是 go 中的多态的实现

关于其他：没有 class，对象，继承，面向对象就用 method 和 interface 的组合来实现

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package main
import (
    "fmt"
    "math"
)
type geometry interface {
    area() float64
    perim() float64
}
type rect struct {
    width, height float64
}
type circle struct {
    radius float64
}
func (r rect) area() float64 {
    return r.width * r.height
}
func (r rect) perim() float64 {
    return 2*r.width + 2*r.height
}
func (c circle) area() float64 {
    return math.Pi * c.radius * c.radius
}
func (c circle) perim() float64 {
    return 2 * math.Pi * c.radius
}
func measure(g geometry) {
    fmt.Println(g)
    fmt.Println(g.area())
    fmt.Println(g.perim())
}
func main() {
    r := rect{width: 3, height: 4}
    c := circle{radius: 5}
    measure(r)
    measure(c)
}

struct 嵌入实现转发

在 struct 中只给定字段类型，不给定字段名即可

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package main
import (
	"fmt"
)
type report struct {
	sol int
	temperture//这样temperture的所有字段和方法都可以直接通过report实例访问
	location
}
type temperture struct {
	high, low celsius
}
type location struct {
	lat, long float64
}
type celsius float64
func (t temperture) average() celsius {
	return (t.high + t.low) / 2
}
func main() {
	bradbury := location{-4.5895, 137.4417}
	t := temperture{high: -1.0, low: -78.0}
	report := report{
		sol:        15,
		temperture: t,
		location:   bradbury,
	}
	fmt.Println(report.average())//这样就可以直接访问了
	//原本的写法fmt.Println(report.temperture.average())当然也是可以的
}

error

nil

声明为接口的变量未被赋值的时候零值是 nil

接口类型的变量只有在类型和值都是 nil 的时候才为 nil

例题：

• 亚瑟被一位骑士挡住了去路。正如 leftHand item 变量的值 nil 所示，这位英雄手上正空无一物。
请实现一个拥有 pickup（i item） 和 give（to *character） 等方法的 character 结构，然后使用你在本节学到的知识编写一个脚本，使得亚瑟可以拿起一件物品并将其交给骑士，与此同时为每个动作打印出适当的描述。

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package main
import (
	"fmt"
)
type item struct {
	name string
}
type character struct {
	name     string
	leftHand *item
}
// pickup 方法让角色拿起物品
func (c *character) pickup(i *item) {
	if c.leftHand != nil {
		fmt.Printf("%s's hand is already occupied.\n", c.name)
		return
	}
	c.leftHand = i
	fmt.Printf("%s picks up %s.\n", c.name, i.name)
}
// give 方法让角色将物品交给其他角色
func (c *character) give(to *character) {
	if c.leftHand == nil {
		fmt.Printf("%s has nothing to give.\n", c.name)
		return
	}
	if to.leftHand != nil {
		fmt.Printf("%s cannot accept %s; hand is occupied.\n", to.name, c.leftHand.name)
		return
	}
	fmt.Printf("%s gives %s to %s.\n", c.name, c.leftHand.name, to.name)
	to.leftHand = c.leftHand
	c.leftHand = nil
}
func main() {
	// 创建角色和物品
	arthur := &character{name: "Arthur"}
	knight := &character{name: "The Knight"}
	sword := &item{name: "Excalibur"}
	// 执行拾取和交给操作
	arthur.pickup(sword)
	arthur.give(knight)
}

error

按照惯例函数返回最后一个值应该是表示错误

可以用 New 来创建一个创建一个新的、简单的 error

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var ErrDivideByZero = errors.New("cannot divide by zero")

这样后面就可以用

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if err == ErrDivideByZero {
fmt.Println("Error:", err)
} else {
fmt.Println("Unexpected error:", err)
}
} else {
fmt.Println("Result:", result)
}

自定义错误类型：

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package main

import (
    "errors"
    "fmt"
)

type argError struct {
    arg     int
    message string
}

func (e *argError) Error() string {
    return fmt.Sprintf("%d - %s", e.arg, e.message)
}

func f(arg int) (int, error) {
    if arg == 42 {

        return -1, &argError{arg, "can't work with it"}
    }
    return arg + 3, nil
}

func main() {

    _, err := f(42)
    var ae *argError
    if errors.As(err, &ae) {
        fmt.Println(ae.arg)
        fmt.Println(ae.message)
    } else {
        fmt.Println("err doesn't match argError")
    }
}

defer

允许推迟函数的执行直到当前函数返回。这在处理资源清理、锁的释放、文件关闭等场景中特别有用

defer语句的执行时机在函数返回之前，即使它位于return语句之后：

多个 defer 语句，它们会以后进先出（LIFO）的顺序执行。

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package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Enter main")
    defer fmt.Println("Defer in main - 1")

    func() {
        fmt.Println("Enter anonymous function")
        defer fmt.Println("Defer in anonymous function - 1")
        defer fmt.Println("Defer in anonymous function - 2")
        fmt.Println("Exit anonymous function")
    }()

    deferOrder()

    defer fmt.Println("Defer in main - 2")
    fmt.Println("Exit main")
}

func deferOrder() {
    defer fmt.Println("Defer in deferOrder - 1")
    defer fmt.Println("Defer in deferOrder - 2")
    fmt.Println("In deferOrder function")
}

输出为

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Enter main
Enter anonymous function
Exit anonymous function
Defer in anonymous function - 2
Defer in anonymous function - 1
In deferOrder function
Defer in deferOrder - 2
Defer in deferOrder - 1
Exit main
Defer in main - 2
Defer in main - 1

recover:用来处理 panic

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package main
import "fmt"
func mayPanic() {
    panic("a problem")
}
func main() {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("Recovered. Error:\n", r)
        }
    }()
    mayPanic()
    fmt.Println("After mayPanic()")
}

输出为

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$ go run recover.go
Recovered. Error:
 a problem

concurrent

goroutine

Goroutine 是 Go 语言中最基本的并发执行单元。它是一个轻量级的”线程”，由 Go 运行时管理

创建一个 goroutine 非常简单，只需要在函数调用前加上go关键字：

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func hello() {
    fmt.Println("Hello from goroutine!")
}

func main() {
    go hello()// 启动一个新的goroutine
    time.Sleep(1 * time.Second)  // 等待goroutine执行
}

Channel

Channel 是 goroutine 之间通信的管道。它可以让一个 goroutine 发送特定值到另一个 goroutine

基本用法

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func main() {
    // 创建一个整数类型的通道
    ch := make(chan int)

    // 在goroutine中发送数据
    go func() {
        ch <- 42  // 发送数据到通道
    }()

    value := <-ch  // 从通道接收数据
    fmt.Println(value)
}

Channel 的类型：

  1. 无缓冲通道：

    1
    ch := make(chan int)
    • 发送和接收操作必须同时准备好才能进行

  2. 有缓冲通道：

    1
    ch := make(chan int, 3)
    • 可以存储多个值，直到缓冲区满

同步机制

Go 提供了多种同步机制：

WaitGroup

用于等待一组 goroutine 完成：

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var wg sync.WaitGroup

func worker(id int) {
    defer wg.Done()
    fmt.Printf("Worker %d starting\n", id)
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Printf("Worker %d done\n", id)
}

func main() {
    for i := 1; i <= 3; i++ {
        wg.Add(1)
        go worker(i)
    }
    wg.Wait()
}

Mutex（互斥锁）

用于保护共享资源：

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var (
    mutex sync.Mutex
    counter int
)

func increment() {
    mutex.Lock()
    counter++
    mutex.Unlock()
}

Select

Select 语句可以同时等待多个通道操作：

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select {
case msg1 := <-ch1:
    fmt.Println("Received from ch1:", msg1)
case msg2 := <-ch2:
    fmt.Println("Received from ch2:", msg2)
case <-time.After(time.Second):
    fmt.Println("Timeout")
}