Go语言_包、变量和函数

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包、变量和函数
学习 Go 程序的基本结构。

Go 作者组编写，Go-zh 小组翻译。
https://go-zh.org

每个 Go 程序都是由包构成的。

程序从 main 包开始运行。

本程序通过导入路径 "fmt" 和 "math/rand" 来使用这两个包。

按照约定，包名与导入路径的最后一个元素一致。例如，"math/rand" 包中的源码均以 packagerand` 语句开始。

// +build OMIT

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
)

func main() {
	fmt.Println("My favorite number is", rand.Intn(10))
}

导入

此代码用圆括号组合了导入，这是“分组”形式的导入语句。

当然你也可以编写多个导入语句，例如：

import "fmt"
import "math"

不过使用分组导入语句是更好的形式。

// +build OMIT

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func main() {
	fmt.Printf("Now you have %g problems.\n", math.Sqrt(7))
}

导出名

在 Go 中，如果一个名字以大写字母开头，那么它就是已导出的。例如，Pizza 就是个已导出名，Pi 也同样，它导出自 math 包。

pizza 和 pi 并未以大写字母开头，所以它们是未导出的。

在导入一个包时，你只能引用其中已导出的名字。任何“未导出”的名字在该包外均无法访问。

执行代码，观察错误输出。

然后将 math.pi 改名为 math.Pi 再试着执行一次。

// +build no-build OMIT

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func main() {
	fmt.Println(math.pi)
}

函数

函数可以没有参数或接受多个参数。

在本例中，add 接受两个 int 类型的参数。

注意类型在变量名之后。

（参考 [[http://blog.go-zh.org/gos-declaration-syntax][这篇关于 Go 语法声明的文章]]了解这种类型声明形式出现的原因。）

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func add(x int, y int) int {
	return x + y
}

func main() {
	fmt.Println(add(42, 13))
}

函数（续）

当连续两个或多个函数的已命名形参类型相同时，除最后一个类型以外，其它都可以省略。

在本例中，

x int, y int

被缩写为

x, y int

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func add(x, y int) int {
	return x + y
}

func main() {
	fmt.Println(add(42, 13))
}

多值返回

函数可以返回任意数量的返回值。

swap 函数返回了两个字符串。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func swap(x, y string) (string, string) {
	return y, x
}

func main() {
	a, b := swap("hello", "world")
	fmt.Println(a, b)
}

命名返回值

Go 的返回值可被命名，它们会被视作定义在函数顶部的变量。

返回值的名称应当具有一定的意义，它可以作为文档使用。

没有参数的 return 语句返回已命名的返回值。也就是 直接 返回。

直接返回语句应当仅用在下面这样的短函数中。在长的函数中它们会影响代码的可读性。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func split(sum int) (x, y int) {
	x = sum * 4 / 9
	y = sum - x
	return
}

func main() {
	fmt.Println(split(17))
}

变量

var 语句用于声明一个变量列表，跟函数的参数列表一样，类型在最后。

就像在这个例子中看到的一样，var 语句可以出现在包或函数级别。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

var c, python, java bool

func main() {
	var i int
	fmt.Println(i, c, python, java)
}

变量的初始化

变量声明可以包含初始值，每个变量对应一个。

如果初始化值已存在，则可以省略类型；变量会从初始值中获得类型。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

var i, j int = 1, 2

func main() {
	var c, python, java = true, false, "no!"
	fmt.Println(i, j, c, python, java)
}

短变量声明

在函数中，简洁赋值语句 := 可在类型明确的地方代替 var 声明。

函数外的每个语句都必须以关键字开始（var, func 等等），因此 := 结构不能在函数外使用。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func main() {
	var i, j int = 1, 2
	k := 3
	c, python, java := true, false, "no!"

	fmt.Println(i, j, k, c, python, java)
}

基本类型

Go 的基本类型有

bool

string

int  int8  int16  int32  int64
uint uint8 uint16 uint32 uint64 uintptr

byte // uint8 的别名

rune // int32 的别名
	// 表示一个 Unicode 码点

float32 float64

complex64 complex128

本例展示了几种类型的变量。
同导入语句一样，变量声明也可以“分组”成一个语法块。

int, uint 和 uintptr 在 32 位系统上通常为 32 位宽，在 64 位系统上则为 64 位宽。
当你需要一个整数值时应使用 int 类型，除非你有特殊的理由使用固定大小或无符号的整数类型。

// +build OMIT

package main

import (
	"fmt"
	"math/cmplx"
)

var (
	ToBe   bool       = false
	MaxInt uint64     = 1<<64 - 1
	z      complex128 = cmplx.Sqrt(-5 + 12i)
)

func main() {
	fmt.Printf("Type: %T Value: %v\n", ToBe, ToBe)
	fmt.Printf("Type: %T Value: %v\n", MaxInt, MaxInt)
	fmt.Printf("Type: %T Value: %v\n", z, z)
}

零值

没有明确初始值的变量声明会被赋予它们的零值。

零值是：

数值类型为 0，
布尔类型为 false，
字符串为 ""（空字符串）。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func main() {
	var i int
	var f float64
	var b bool
	var s string
	fmt.Printf("%v %v %v %q\n", i, f, b, s)
}

类型转换

表达式 T(v) 将值 v 转换为类型 T。

一些关于数值的转换：

var i int = 42
var f float64 = float64(i)
var u uint = uint(f)

或者，更加简单的形式：

i := 42
f := float64(i)
u := uint(f)

与 C 不同的是，Go 在不同类型的项之间赋值时需要显式转换。试着移除例子中 float64 或 uint 的转换看看会发生什么。

// +build OMIT

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func main() {
	var x, y int = 3, 4
	var f float64 = math.Sqrt(float64(x*x + y*y))
	var z uint = uint(f)
	fmt.Println(x, y, z)
}

类型推导

在声明一个变量而不指定其类型时（即使用不带类型的 := 语法或 var=` 表达式语法），变量的类型由右值推导得出。

当右值声明了类型时，新变量的类型与其相同：

var i int
j := i // j 也是一个 int

不过当右边包含未指明类型的数值常量时，新变量的类型就可能是 int, float64 或 complex128 了，这取决于常量的精度：

i := 42           // int
f := 3.142        // float64
g := 0.867 + 0.5i // complex128

尝试修改示例代码中 v 的初始值，并观察它是如何影响类型的。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func main() {
	v := 42 // 修改这里！
	fmt.Printf("v is of type %T\n", v)
}

常量

常量的声明与变量类似，只不过是使用 const 关键字。

常量可以是字符、字符串、布尔值或数值。

常量不能用 := 语法声明。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

const Pi = 3.14

func main() {
	const World = "世界"
	fmt.Println("Hello", World)
	fmt.Println("Happy", Pi, "Day")

	const Truth = true
	fmt.Println("Go rules?", Truth)
}

数值常量

数值常量是高精度的值。

一个未指定类型的常量由上下文来决定其类型。

再尝试一下输出 needInt(Big) 吧。

（int 类型最大可以存储一个 64 位的整数，有时会更小。）

（int 可以存放最大64位的整数，根据平台不同有时会更少。）

// +build OMIT

package main

import "fmt"

const (
	// 将 1 左移 100 位来创建一个非常大的数字
	// 即这个数的二进制是 1 后面跟着 100 个 0
	Big = 1 << 100
	// 再往右移 99 位，即 Small = 1 << 1，或者说 Small = 2
	Small = Big >> 99
)

func needInt(x int) int { return x*10 + 1 }
func needFloat(x float64) float64 {
	return x * 0.1
}

func main() {
	fmt.Println(needInt(Small))
	fmt.Println(needFloat(Small))
	fmt.Println(needFloat(Big))
}