Go 数据类型

本章介绍如下内容： 

• 数据类型是什么？
• 区分静态类型和动态类型
• 使用布尔类型
• 理解数值类型
• 检查变量的类型
• 类型转换

　　Go 是一种静态类型语言，而静态类型是一个必须理解的概念。如果您没有接触过静态类型语言，这个概念的理解尤为重要。

1.1 数据类型是什么

　　数据类型让编程语言、编译器、数据库和代码执行环境知道如何操作和处理数据。例如，如果数据类型为数字，通常可对其执行数学运算。编程语言和数据库常常根据数据类型赋予程序员不同的功能和性能。大多数编程语言还提供了用于处理常见数据的标准库，而数据库提供了查询语言，让程序员能够根据底层数据类型来查询数据以及与之交互。无论数据类型是否被显示地声明，它们都是重要的编程和计算结构。

1.2 区分静态类型和动态类型

　　所谓强类型语言，指的是错误地使用了类型时，编译器将引发错误；所谓动态类型（也叫松散类型或弱类型）语言，指的是为了执行程序，运行时会将一种类型转换为另一种类型，或者编译器没有实现类型系统。哪种语言更好呢？这存在很大争议，计算机科学家看重强类型语言的正确性和安全性，而其他人则看重动态语言的简单性和开发速度。

　　下面是静态类型语言的一些优点：

• 性能高于动态类型语言。
• Bug 通常会被编译器发现。
• 代码编辑器可提供代码不全和其他功能。
• 数据完整性更好。

　　下面是动态类型语言的一些优点：

• 使用动态类型语言编写软件的速度通常更快。
• 无须为执行代码而等待编译器完成编译。
• 动态类型语言通常不那么死板，因此有些人认为变更代码更容易。
• 有些人认为动态类型语言门槛更低。

　　在 Go 中，程序员可显示地声明类型，也可让编译器推断类型。这里我们将显示地声明类型：

　　从sayHello函数的参数声明可知，这个函数接受一个类型为 string 的参数；这个函数的返回值也是字符串。因此，编译这个程序时，编译器将检查传递给这个函数的参数是否是字符串；如果不是，编译器将发生错误。这正是我们希望的，因为这意味着错误可能根本不会让用户遇到。 

　　Python 也是强类型语言，我们再看看 Python 的函数，它接受两个值，将它们相加并返回结果：

>>> def func(a,b):
...     return a + b;
... 

　　给这个函数提供两个数字时，它能够正确地运行：

　　然而，如果向它传递一个数字和一个字符串呢？

　　我们再尝试弱类型语言 Javascript 函数，它也接受两个值，将它们相加并返回结果。

var addition = function(a,b) {
    return a,b;
};

　　如 python 函数一样，我们这里也给这个函提供两个数字时，看看它能够正确地运行吗？

　　给这个 Javasscript 函数提供两个数字数值的参数时候，是能够正常地运行的。现在我们再向它传递一个数字和一个字符串，看看结果如何：

　　可以看的到， 执行 Javascript 函数后，虽然也可以的到结果，但是结果很奇怪。

　　在这种情况下，这个函数返回一个字符串。怎么会这样呢？虽然 JavaScript 有类型的概念，但其类型使用规则非常宽松。在这个示例中，Javascript 对数字值执行类型转换，将其转换为字符串，因此返回字符串 7eight。Javascript 提供的这种灵活性虽然很有吸引力，但可能导致微妙乃至灾难性的 Bug。

　　上述的 Javascript 函数 myFunction 函数可能返回一个字符串，也可能返回一个整数。如果传递给它的值至少有一个字符串，返回的就是字符串。如果这个返回值被插入到需要整数的数据库字段中，将引发错误。更糟糕的是，这种错误发生在运行阶段，这意味着它将影响使用程序的用户。这种错误除非得到妥善处理，否则可能导致程序崩溃。

　　而在使用 Go 语言编写的函数中，对参数和返回值的类型都做了声明。

　　下面我们也运行下 Go 语言的情况，如 Python 函数一样，我们这里也给这个函提供两个数字时，看看它能够正确地运行吗？

　　结果是可以正确地运行。如果我们传入字符串试试呢？

　　尝试运行程序后，发生了报错。报错信息为：".\int+int.go:14:28: cannot use "8" (type untyped string) as type int in argument to myFunction"，原因是因为在需要 int 类型的地方使用了字符串。

1.3 使用布尔类型

　　对类型有了基本认识后，就可以探索 Go 是如何实现一些基本数据类型了。首先来看布尔类型。布尔值只能为 true 或 false。虽然有些语言允许使用值 1 和 0 来表示 true 和 false，但 Go 语言不允许。可像下面这样声明布尔变量：

var a bool

　　如果没有给布尔变量赋值，它将默认为 false：

　　布尔变量可在声明后重新赋值，它们是很有用的编程元素：

 1.4 理解数值类型

　　对编程来说，数值不可或缺。然而，如果您没有计算机科学或数学方面的知识，可能对有些术语感到迷惑。您可能听说过浮点数、整数、无符号整数、8位、64位、bigint、smallint、tinyint，这些都是整型（数值）类型。要明白这些术语的含义，必须知道数字在计算机内部是以二进制位的方式存储的。二进制位就是一些列布尔值，取值要么为1，要么为0。1位可表示1或0，对于4位整数，下面对其二进制位和十进制位表示做了比较。从该表可知，4位可表示16个不同的数字：

4位的无符号整数

1.4.1 带符号整数和无符号整数

　　对于带符号整数，需要使用一位来表示符号，这通常是符号 - 。上表列出了无符号的 4 位整数，其取值范围为 0~15。带符号整数可正可负，因此 4 位带符号整数的取值范围为 -8 到 7。

4位的无符号整数

　　在 Go 语言中，声明整型变量的方式如下：

var  i int =3

　　类型 int 表示带符号整数，因此可正科负。根据计算机的底层体系结构，int 可能是 32 位的带符号整数，也可能是 64 位的带符号整数。除非要处理的数字非常大，或者非常在乎性能，否则只需要使用 int，而无须关心编译器是如何做的。

1.4.2 浮点数

　　计算语言中将数学中的小数称作浮点数，这是由小数在计算机中的表达形式而产生的叫法（通过小数点的浮动来表示更大范围小数）。

　　在 Go 语言中常用的浮点数有两种：float32 和float64。其中，float32 类型的浮点数由 32 个二进制位组成的，而 float64 则是由 64 个二进制位组成的。显而易见，float64 类型的浮点数可以表达的数字范围更大或者精度更高。在实际应用中，我们可以自行选择使用 float32 还是 float64 作为变量类型，唯一需要考虑的是 Go 语言标准库或第三方库中的函数要求使用哪种类型。

　　目前，Go 语言标准库中大多数涉及浮点数计算的函数已经以使用 float64 参数为主，因此，建议定义变量类型时使用 float64 类型。

1.4.3 字符串

　　字符串可以是任何字符序列，其中的字符可能是数字、字母和字符。下面是一些简单的字符串：

• cow
• $%^&*
• a1234

　　几乎所有的编程语言都支持字符串，它们通常包含数字、字母或符号。在 Go 语言中，声明并初始化字符串变量很简单。

var a string = \'foo\'

　　字符串变量可以为空，这种变量非常适合用来积累其他变量中的数据以及存储临时数据。

var  s string = ""

　　创建字符串变量后，可将其与其他数据相加，但不能修改原来的值。下面的代码创建个空字符串，再将字符串 foo 附加到末尾，这在 Go 语言中是合法的。

var s  sting = ""
s += "foo"

　　不能对字符串执行数学运算，即便它看起来像个数字。要看对看起来像数字的字符串执行数学运算，必须先将其转换为数字类型。

1.4.4 数组

　　数组是几乎所有编程语言都支持的另一种数据类型，这是一种比较复杂的类型，因为它包含一系列元素。例如，要表示乐队的成员，使用字符串数组是不错的选择。声明数组时，必须制定其长度和类型。

var beatles [4]string

　　在这个示例中，方括号内的数字表示数组的长度，而紧跟在方括号后的是数组的类型，这里为字符串：

beatles[0] = "John"
beatles[1] = "Paul"
beatles[2] = "Ringo"
beatles[3] = "George"

　　数组索引是从 0 开始。在上述变量声明中，指定的数组长度为 4，但访问这个数组的元素时，索引最大为 3.这是因为在所有数组中，索引都从 0 开始。

1.5 检查变量的类型

　　有些情况下，需要检查变量的类型，为此可使用标准库中 reflect 包，它让您能够访问变量的底层类型。在大多数情况下，编译器能发现类型不正确的情形，但在调试或必须核实底层类型时，reflect 包将很有用。

程序：使用 reflect 包检查变量类型

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	var s string = "string"
	var i int = 10
	var f float32 = 1.2

	fmt.Println(reflect.TypeOf(s))
	fmt.Println(reflect.TypeOf(i))
	fmt.Println(reflect.TypeOf(f))

}

 1.6 类型转换

　　将数据从一种类型转换为另一种类型是常见的编程任务，这通常是在从网络或数据库读取数据进行的。Go 标准库提供了良好的类型转换支持。

valueOfTypeB = typeB(valueOfTypeA)

　　简单的转换操作：

// 浮点
a := 5.0

//转换为 int 类型
b := int(a)

　　Go允许在底层结构相同的两个类型之间互转。例如：

// blue 类型的底层是 int 类型
type blue int

// a的类型为 blue，底层是 int
var a blue = 5

// 将a(blue)转换为 int，b现在是 int 类型
b := int(5)

// 将b(int)转换为 blue，c现在是 blue 类型
c := blue(b)

• 不是所有数据类型都能转换的，例如字母格式的string类型"abcd"转换为int肯定会失败
• 低精度转换为高精度时是安全的，高精度的值转换为低精度时会丢失精度。例如int32转换为int16，float32转换为int
• 这种简单的转换方式不能对int(float)和string进行互转，要跨大类型转换，可以使用strconv包提供的函数

strconv 包提供了一整套类型转换方法，可用于转换为字符串或字符串转换为其他类型。这个包里提供了很多函数，大概分为几类：

• 字符串转int：Atoi()
• int转字符串: Itoa()
• ParseTP类函数将string转换为TP类型：ParseBool()、ParseFloat()、ParseInt()、ParseUint()。因为string转其它类型可能会失败，所以这些函数都有第二个返回值表示是否转换成功
• FormatTP类函数将其它类型转string：FormatBool()、FormatFloat()、FormatInt()、FormatUint()
• AppendTP类函数用于将TP转换成字符串后append到一个slice中：AppendBool()、AppendFloat()、AppendInt()、AppendUint()

1.6.1 strconv：string 和 int 转换

　　最常见的是字符串和 int 之间的转换。

　　1、 int 转换为字符串：Itoa()

// Itoa(): int -> string
println("a" + strconv,Itoa(32))  //a32

　　2、string 转换为 int:Atoi()

func Atoi(s string) (int, error)

　　由于string可能无法转换为int，所以这个函数有两个返回值：第一个返回值是转换成int的值，第二个返回值判断是否转换成功。

// Atoi(): string -> int
i,_ := strconv.Atoi("3")
println(3 + i)   // 6

// Atoi()转换失败
i,err := strconv.Atoi("a")
if err != nil {
    println("converted failed")
}

1.6.2 strconv：Parse类函数

　　Parse类函数用于转换字符串为给定类型的值：ParseBool()、ParseFloat()、ParseInt()、ParseUint()。

　　由于字符串转换为其它类型可能会失败，所以这些函数都有两个返回值，第一个返回值保存转换后的值，第二个返回值判断是否转换成功。

b, err := strconv.ParseBool("true")
f, err := strconv.ParseFloat("3.1415", 64)
i, err := strconv.ParseInt("-42", 10, 64)
u, err := strconv.ParseUint("42", 10, 64)

　　ParseFloat()只能接收float64类型的浮点数。

　　ParseInt()和ParseUint()有3个参数：

func ParseInt(s string, base int, bitSize int) (i int64, err error)
func ParseUint(s string, base int, bitSize int) (uint64, error)

1.6.3 strconv：Format类函数

　　将给定类型格式化为string类型：FormatBool()、FormatFloat()、FormatInt()、FormatUint()。

//FormatInt()和FormatUint()有两个参数：
func FormatInt(i int64, base int) string
func FormatUint(i uint64, base int) string

1.6.4 strconv：Append类函数

　　AppendTP类函数用于将TP转换成字符串后append到一个slice中：AppendBool()、AppendFloat()、AppendInt()、AppendUint()。
　　Append类的函数和Format类的函数工作方式类似，只不过是将转换后的结果追加到一个slice中。