Golang基础随手笔记

XJYSober

已于 2022-07-31 22:17:40 修改

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分类专栏： golang 文章标签： golang

于 2022-07-21 08:33:21 首次发布

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因为是随手记，所以内容是断断续续的（也是个人发文章习惯，造成视觉不适，请谅解），但是都是个人认为的主要知识点。

GO发展

三位创始人：Ken Thompson、Robert Griesemer、Rob Pike。

诞生时间：2007年开始设计，2009年趋于稳定。

设计起因：在google时，当时大量对c++11吹捧，特性还复杂，三位大神看不下去了，所以...，目标是设计网络时代和多核时代的C语言。

GO的另一种描述："类C语言"、"21世纪C语言"。

特性起源：（1）并发思想：从CSP理论演化。->squeak->newsqueak（1989年）->alef（1993年）->go

（2）面向对象思想：algol->pascal->modula-2->oberon->-(object oberon)>oberon2->go

（3）c语言家族：Ken Thompson发明的B语言（1969年）->Dennis M.Ritchie发明的C语言（1972~1989年）逐步演化。

语言基础

数组、切片、字符串概述

一般情况下数组和字符串数据结构使用最频繁，只有在不满足场景才会考虑链表、散列表（数组和链表的结合体）或更复杂的数据结构。这三个底层原始数据内存结构相同。

赋值和函数传参：都不会复制底层数据。字符串底层是字符数组，只读属性，无法修改底层数组元素，字符串只复制数据地址和长度；数组是整体复制；切片虽然底层也是对应数据类型的数组，但每个切片有独立的长度和容量信息，切片传参按切片头信息的部分（含有底层数据指针）按值传递方式。

总之，Go的赋值和函数传参规则很简单，都是传值方式处理。但是闭包对外部变量是引用方式访问。

数组

1、固定长度、特定类型，长度是数组类型的一部分。只要长度或者元素类型不同，那就是不同的类型。所以Go很少直接使用数组（不同长度无法直接赋值）。切片可以动态增长和收缩，更灵活。

2、值语义，一个数组变量就表示整个数组。是一个完整的值。（eg：C中数组是隐式指向第一个元素指针），数组变量被赋值或传递，实际上复制整个数组，数组较大，会有较大开销，避免复制开销，可以传递数组指针。

3、通过数组指针访问数组元素写法和直接访问一样。数组是特殊的结构体，cap和len返回的结果相同。一般情况下for range迭代可以保证不会出现数组越界情况。

4、数组可以定义字符串数组、函数数组、结构体数组、接口数组、通道数组等等。

5、空数组（长度为0的数组）不占内存空间。可以用于通道同步操作，一般更倾向于无类型匿名结构代替空数组。

6、Go中，数组是字符串和切片的基础，对于数组的操作都可以用于字符串或切片中。

字符串

1、无法改变的字节序，只读字节数组，长度不是类型的一部分。Go源码要求utf8（utf8编码的unicode码点（rune）序列）（除了转义字符）。uft8的错误编码不会向后扩散是优秀特性之一。

2、for range不支持非utf8编码的string遍历。

3、底层结构

// reflect.StringHeader
type StringHeader struct {
    Data uintptr
    Len int
}

4、字符串实际是结构体：（1）字符串指向的底层字节数组；（2）字节长度。

复制string就是reflect.StringHeader的复制，不涉及底层数字复制。

5、不是切片，但是支持切片操作，不同位置切片底层访问是同一块内存（Heder信息相同）。一般字面常量对应同一个字符串常量。

6、[]rune实际是[]int32类型，rune是int32的别名，不是新类型。rune表示Unicode码点，用了21位。

切片（slice）

1、简而言之，slice是简化版动态数。因为动态数组长度不固定，长度不是slice的类型一部分。

2、结构体定义，和string类似，多了一个Cap成员表示切片指向内存最大容量。cap必须大于等于切片的长度。

type SliceHeader struct {
    Data uintptr
    Len int
    Cap int
}

3、slice可以和nil比较，slice底层数据指针为nil，slice才是nil，此时长度和容量无效。如果数据指针为nil，Len和Cap有值，说明slice本身已被破坏（eg：reflect.SliceHeader或者unsafe包对slice不正确修改）。

4、和数组相似，slice复制只是复制SliceHeader信息，而不会复制底层数据。

5、类型上：因为长度不是切片的类型部分，只有相同元素，才是相同的slice类型。

6、slice操作

（1）添加元素

1>使用内置泛型函数append。容量不足：会重新分配内存，导致内存分配和数据复制代价。容量充足：用append返回值更新切片本身。

2>往前追加或往后追加

sliceInt := []int{0,1,1}
appendInt := 6
newSlice := append(appendInt, sliceInt) // 往头追加, 一般会导致内存重新分配，所有元素重新分配，性能比往后追加方式差。
newSlice := append(sliceInt, appendInt) // 往后追加

3>指定位置的插入

func TestSlice(t *testing.T) {
	s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	s = append(s[:2], append([]int{8}, s[2:]...)...)
	fmt.Println(s)

	s = append(s[:2], append([]int{6, 6, 6}, s[2:]...)...)
	fmt.Println(s)
}

// 结果
[1 2 8 3 4 5]
[1 2 6 6 6 8 3 4 5]

3>指定位置插入，避免append调用会创建临时切片开销，使用copy函数，挪动指定长度位置，然后直接赋值。只能改变指定位置的元素。

func TestSlice(t *testing.T) {
	a := make([]int, 0, 5)
	a = append(a, 0, 1, 2)
	fmt.Println(a, len(a), cap(a))
	copy(a[1+1:], a[1:])
	fmt.Println(a, len(a), cap(a))
	a[1] = 6
	fmt.Println(a, len(a), cap(a))
}

输出结果
[0 1 2] 3 5
[0 1 1] 3 5
[0 6 1] 3 5

7、没有内置函数扩容切片容量，append扩展slice容量是副作用，本质是追加元素。