02 数据类型:你必须掌握的数据类型有哪些?¶
上节课的思考题是打印出自己的名字,这个作业比较简单,属于文本的替换,你只需要把我示例中的"Hello 世界"修改成自己的名字即可,比如以我的名字为例,替换为“飞雪无情”。
经过上一节课的学习,你已经对 Go 语言的程序结构有了初步了解,也准备好了相应的开发环境。但是一个完整的项目需要更复杂的逻辑,不是简单的“Hello 世界”可相比的。这些逻辑通过变量、常量、类型、函数方法、接口、结构体组成,这节课我就将带你认识它们,让你的 Go 语言程序变得更加生动。
变量声明¶
变量代表可变的数据类型,也就是说,它在程序执行的过程中可能会被一次甚至多次修改。
在 Go 语言中,通过 var 声明语句来定义一个变量,定义的时候需要指定这个变量的类型,然后再为它起个名字,并且设置好变量的初始值。所以 var 声明一个变量的格式如下:
现在我通过一个示例来演示如何定义一个变量,并且设置它的初始值:
_ ch02/main.go _
观察上面例子中 main 函数的内容,其中 var i int = 10 就是定义一个类型为 int(整数)、变量名为 i 的变量,它的初始值为 10
这里为了运行程序,我加了一行 fmt.Println(i),你在上节课中就见到过它,表示打印出变量 i 的值。
这样做一方面是因为 Go 语言中定义的变量必须使用,否则无法编译通过,这也是 Go 语言比较好的特性,防止定义了变量不使用,导致浪费内存的情况;另一方面,在运行程序的时候可以查看变量 i 的结果。
通过输入 go run ch02/main.go 命令回车运行,即可看到如下结果:
打印的结果是10,和变量的初始值一样。
因为 Go 语言具有类型推导功能,所以也可以不去刻意地指定变量的类型,而是让 Go 语言自己推导,比如变量 i 也可以用如下的方式声明:
这样变量 i 的类型默认是 int 类型。
你也可以一次声明多个变量,把要声明的多个变量放到一个括号中即可,如下面的代码所示:
同理因为类型推导,以上多个变量声明也可以用以下代码的方式书写:
这样就更简洁了。
其实不止 int 类型,我后面介绍的 float64、bool、string 等基础类型都可以被自动推导,也就是可以省略定义类型。
演示项目目录结构¶
为了让你更好地理解我演示的例子,这里我给出演示项目的目录结构,以后的所有课时都会按照这个目录进行演示。
我的演示项目结构如下所示:
其中 gotour 是演示项目的根目录,所有 Go 语言命令都会在这里执行,比如 go run。
ch01、ch02 这些目录是按照课时命名的,每一讲都有对应的目录,便于查找相应的源代码。具体的 Go 语言源代码会存放到对应的课时目录中。
基础类型¶
任何一门语言都有对应的基础类型,这些基础类型和现实中的事物一一对应,比如整型对应着 1、2、3、100 这些整数,浮点型对应着 1.1、3.4 这些小数等。Go 语言也不例外,它也有自己丰富的基础类型,常用的有:整型、浮点数、布尔型和字符串,下面我就为你详细介绍。
整型¶
在 Go 语言中,整型分为:
- 有符号整型 :如 int、int8、int16、int32 和 int64。
- 无符号整型 :如 uint、uint8、uint16、uint32 和 uint64。
它们的差别在于,有符号整型表示的数值可以为负数、零和正数,而无符号整型只能为零和正数。
除了有用“位”(bit)大小表示的整型外,还有 int 和 uint 这两个没有具体 bit 大小的整型,它们的大小可能是 32bit,也可能是 64bit,和硬件设备 CPU 有关。
在整型中,如果能确定 int 的 bit 就选择比较明确的 int 类型,因为这会让你的程序具备很好的移植性。
在 Go 语言中,还有一种字节类型 byte,它其实等价于 uint8 类型,可以理解为 uint8 类型的别名,用于定义一个字节,所以字节 byte 类型也属于整型。
浮点数¶
浮点数就代表现实中的小数。Go 语言提供了两种精度的浮点数,分别是 float32 和 float64。项目中最常用的是 float64,因为它的精度高,浮点计算的结果相比 float32 误差会更小。
下面的代码示例定义了两个变量 f32 和 f64,它们的类型分别为 float32 和 float64。
_ ch02/main.go _
运行这段程序,会看到如下结果:
特别注意: 在演示示例的时候,我会尽可能地贴出演示需要的核心代码,也就是说,会省略 package 和 main 函数。如果没有特别说明,它们都是放在main函数中的,可以直接运行。
布尔型¶
一个布尔型的值只有两种:true 和 false,它们代表现实中的“是”和“否”。它们的值会经常被用于一些判断中,比如 if 语句(以后的课时会详细介绍)等。Go 语言中的布尔型使用关键字 bool 定义。
下面的代码声明了两个变量,你可以自己运行,看看打印输出的结果。
_ ch02/main.go _
布尔值可以用于一元操作符 !,表示逻辑非的意思,也可以用于二元操作符 &&、||,它们分别表示逻辑和、逻辑或。
字符串¶
Go 语言中的字符串可以表示为任意的数据,比如以下代码,在 Go 语言中,字符串通过类型 string 声明:
_ ch02/main.go _
运行程序就可以看到打印的字符串结果。
在 Go 语言中,可以通过操作符 + 把字符串连接起来,得到一个新的字符串,比如将上面的 s1 和 s2 连接起来,如下所示:
_ ch02/main.go _
由于 s1 表示字符串“Hello”,s2 表示字符串“世界”,在终端输入 go run ch02/main.go 后,就可以打印出它们连接起来的结果“Hello世界”,如以下代码所示:
字符串也可以通过 += 运算符操作,你自己可以试试 s1+=s2 会得到什么新的字符串。
零值¶
零值其实就是一个变量的默认值,在 Go 语言中,如果我们声明了一个变量,但是没有对其进行初始化,那么 Go 语言会自动初始化其值为对应类型的零值。比如数字类的零值是 0,布尔型的零值是 false,字符串的零值是 "" 空字符串等。
通过下面的代码示例,就可以验证这些基础类型的零值:
_ ch02/main.go _
变量¶
变量简短声明¶
有没有发现,上面我们演示的示例都有一个 var 关键字,但是这样写代码很烦琐。借助类型推导,Go 语言提供了变量的简短声明 :=,结构如下:
借助 Go 语言简短声明功能,变量声明就会非常简洁,比如以上示例中的变量,可以通过如下代码简短声明:
在实际的项目实战中,如果你能为声明的变量初始化,那么就选择简短声明方式,这种方式也是使用最多的。
指针¶
在 Go 语言中,指针对应的是变量在内存中的存储位置,也就说指针的值就是变量的内存地址。通过 & 可以获取一个变量的地址,也就是指针。
在以下的代码中,pi 就是指向变量 i 的指针。要想获得指针 pi 指向的变量值,通过*pi这个表达式即可。尝试运行这段程序,会看到输出结果和变量 i 的值一样。
赋值¶
在讲变量的时候,我说过变量是可以修改的,那么怎么修改呢?这就是赋值语句要做的事情。最常用也是最简单的赋值语句就是 =,如下代码所示:
这样变量 i 就被修改了,它的新值是 20。
常量¶
一门编程语言,有变量就有常量,Go 语言也不例外。在程序中,常量的值是指在编译期就确定好的,一旦确定好之后就不能被修改,这样就可以防止在运行期被恶意篡改。
常量的定义¶
常量的定义和变量类似,只不过它的关键字是 const。
下面的示例定义了一个常量 name,它的值是“飞雪无情”。因为 Go 语言可以类型推导,所以在常量声明时也可以省略类型。
_ ch02/main.go _
在 Go 语言中,只允许布尔型、字符串、数字类型这些基础类型作为常量。
iota¶
iota 是一个常量生成器,它可以用来初始化相似规则的常量,避免重复的初始化。假设我们要定义 one、two、three 和 four 四个常量,对应的值分别是 1、2、3 和 4,如果不使用 iota,则需要按照如下代码的方式定义:
以上声明都要初始化,会比较烦琐,因为这些常量是有规律的(连续的数字),所以可以使用 iota 进行声明,如下所示:
你自己可以运行程序,会发现打印的值和上面初始化的一样,也是 1、2、3、4。
iota 的初始值是 0,它的能力就是在每一个有常量声明的行后面 +1,下面我来分解上面的常量:
- one=(0)+1,这时候 iota 的值为 0,经过计算后,one 的值为 1。
- two=(0+1)+1,这时候 iota 的值会 +1,变成了 1,经过计算后,two 的值为 2。
- three=(0+1+1)+1,这时候 iota 的值会再 +1,变成了 2,经过计算后,three 的值为 3。
- four=(0+1+1+1)+1,这时候 iota 的值会继续再 +1,变成了 3,经过计算后,four 的值为 4。
如果你定义更多的常量,就依次类推,其中 () 内的表达式,表示 iota 自身 +1 的过程。
字符串¶
字符串是 Go 语言中常用的类型,在前面的基础类型小节中已经有过基本的介绍。这一小结会为你更详细地介绍字符串的使用。
字符串和数字互转¶
Go 语言是强类型的语言,也就是说不同类型的变量是无法相互使用和计算的,这也是为了保证Go 程序的健壮性,所以不同类型的变量在进行赋值或者计算前,需要先进行类型转换。涉及类型转换的知识点非常多,这里我先介绍这些基础类型之间的转换,更复杂的会在后面的课时介绍。
以字符串和数字互转这种最常见的情况为例,如下面的代码所示:
_ ch02/main.go _
通过包 strconv 的 Itoa 函数可以把一个 int 类型转为 string,Atoi 函数则用来把 string 转为 int。
同理对于浮点数、布尔型,Go 语言提供了 strconv.ParseFloat、strconv.ParseBool、strconv.FormatFloat 和 strconv.FormatBool 进行互转,你可以自己试试。
对于数字类型之间,可以通过强制转换的方式,如以下代码所示:
这种使用方式比简单,采用“类型(要转换的变量)”格式即可。采用强制转换的方式转换数字类型,可能会丢失一些精度,比如浮点型转为整型时,小数点部分会全部丢失,你可以自己运行上述示例,验证结果。
把变量转换为相应的类型后,就可以对相同类型的变量进行各种表达式运算和赋值了。
Strings 包¶
讲到基础类型,尤其是字符串,不得不提 Go SDK 为我们提供的一个标准包 strings。它是用于处理字符串的工具包,里面有很多常用的函数,帮助我们对字符串进行操作,比如查找字符串、去除字符串的空格、拆分字符串、判断字符串是否有某个前缀或者后缀等。掌握好它,有利于我们的高效编程。
以下代码是我写的关于 strings 包的一些例子,你自己可以根据strings 文档自己写一些示例,多练习熟悉它们。
_ ch02/main.go _
//判断s1的前缀是否是H
fmt.Println(strings.HasPrefix(s1,"H"))
//在s1中查找字符串o
fmt.Println(strings.Index(s1,"o"))
//把s1全部转为大写
fmt.Println(strings.ToUpper(s1))
总结¶
本节课我讲解了变量、常量的声明、初始化,以及变量的简短声明,同时介绍了常用的基础类型、数字和字符串的转换以及 strings 工具包的使用,有了这些,你就可以写出功能更强大的程序。
在基础类型中,还有一个没有介绍的基础类型——复数,它不常用,就留给你来探索。这里给你一个提示:复数是用 complex 这个内置函数创建的。
本节课的思考题是:如何在一个字符串中查找某个字符串是否存在?提示一下,Go 语言自带的 strings 包里有现成的函数哦。