数据类型

Go语言提供了一组丰富的数据类型，涵盖了基本的数值类型、复合类型和特殊类型。

基本数据类型

1. 布尔型：

   • bool：表示真或假（true 或 false）。

2. 数值型：

   • 整型：包括有符号和无符号整数。

     • 有符号整型：int8, int16, int32, int64
     • 无符号整型：uint8, uint16, uint32, uint64
     • 特殊整型：int, uint（根据不同平台，大小可能为32位或64位）
     • 字节相关别名：byte（等同于 uint8），用于表示单个字节；rune（等同于 int32），用于表示Unicode码点。

   • 浮点数：

     • 单精度浮点数：float32
     • 双精度浮点数：float64

   • 复数：

     • 复数有两个部分组成，实部和虚部。
       • 单精度复数：complex64
       • 双精度复数: complex128

3. 字符串：

   • 使用双引号包裹的一串字符，可以包含任何有效的UTF-8编码字符。

派生/复杂数据类型

1. 指针：
   指向某个值的内存地址。使用方式类似C语言，但不支持指针运算。

2. 数组：
   固定长度且元素具有相同类型的集合，例如 [5]int.

3. 切片 (Slice):
   动态大小、可变长度序列，是对数组的一个抽象层，例如 []int.

4. 映射 (Map):
   键值对集合，用于存储键到值之间映射关系，例如 map[string]int.

5. 结构体 (Struct):
   聚合多个字段的数据结构，每个字段可以是不同的数据类型。

6. 接口 (Interface):
   定义一组方法签名，实现多态行为。

7. 通道 (Channel):
   用于goroutine之间通信，通过管道发送和接收消息。

特殊数据类型

1. 空接口 (interface{}):
   可以持有任何其他具体或抽象数据对象，因为它不包含任何方法集。

2. 函数字面量 (func) :
   可以将函数作为变量进行传递或者返回，并且支持闭包特性。

其中的基本数据类型和指针，之前的文章已经了解过了，接下来展开其余的数据类型学习

数组

数组是一种固定长度且元素类型相同的数据结构。

特性

1. 固定长度：

   • 数组的长度在声明时就确定，并且不能改变。

2. 元素类型相同：

   • 数组中的所有元素必须是相同的数据类型。

3. 零值初始化：

   • 未显式初始化的数组会被自动赋予该类型的零值（如int为0，bool为false）。

声明和初始化

• 声明、初始化数组：

  package mainimport ("fmt""testing"
  )func Test1(t *testing.T) {// 创建一个数组，默认初始化元素都为0var arr1 [5]intarr2 := [5]int{1, 2, 3, 4, 5} // 使用字面量进行初始化arr3 := [...]int{1, 2, 3} // 使用省略号让编译器推断长度//arr := []int{1, 2, 3, 4} // 注意这是切片，不是数组！fmt.Println(arr1)fmt.Println(arr2)fmt.Println(arr3)
  }
  

• 多维数组：

  可以创建多维数组，例如二维、三维等。

  func Test2(*testing.T) {var matrix1 [3][4]int // 三行四列的二维整型数组matrix2 := [2][2]int{{1, 2}, {3, 4}} // 初始化二维矩阵//matrix3 := [2][...]int{{1, 2}, {3, 4}} // 使用省略号 ... 来推断长度仅适用于一维数组。fmt.Println(matrix1)fmt.Println(matrix2)
  }
  

访问和修改元素

func Test3(t *testing.T) {arr := [...]string{"1", "2", "a", "b"}fmt.Println(arr)arr[0] = "3" // 修改第一个元素为10fmt.Println(arr)/*修改数组长度，arr类型已确定为4个长度，无法修改为5的长度cannot use [5]string{…} (value of type [5]string) as [4]string value in assignment*///arr = [5]string{"x", "x", "x", "x", "x"}arr = [...]string{"x1", "x2", "x3", "x4"}fmt.Println(arr)value := arr[1] // 获取第二个元素值fmt.Println(value)
}

遍历

func Test4(t *testing.T) {arr := [...]int{1, 2, 3, 4}for i := range arr {fmt.Println(arr[i])}fmt.Println("------分割线------")for _, value := range arr {fmt.Println(value)}
}

注意事项

• 数组是值类型：将一个数组赋给另一个时，会复制整个数据。

func Test5(t *testing.T) {arr := [...]int{1, 2, 3, 4}fmt.Printf("原始数组：%v \n", arr)fmt.Println("------分割线------\n ")// 创建arr的新副本，注意不是引用，修改原始数组，不会修改copy的数组arrCopy := arrarr[0] = 99fmt.Printf("原始数组：%v \n", arr)fmt.Printf("copy的数组：%v \n", arrCopy)fmt.Println("------分割线------\n ")// 函数内对参数修改不会影响原始数据。modifyArray(arr)fmt.Printf("原始数组：%v \n", arr)
}func modifyArray(arr [4]int) {arr = [...]int{99, 99, 99, 99}
}

• 长度是类型的一部分：不同长度的两个同类数据不能互相赋值。

• 数组的元素可以被更改（长度和类型都不可以修改）。

• 数组的内存地址和第一个元素的内存地址相同

  func Test6(t *testing.T) {nums := [3]int32{11, 22, 33}/*在Go语言中，数组的内存地址和第一个元素的内存地址相同，这是因为数组是一个连续的内存块，且其起始位置就是第一个元素的位置。数组结构：数组是一块连续分配的内存区域，其中每个元素按顺序排列。nums 的地址实际上是整个数组在内存中的起始地址。nums[0] 是数组中的第一个元素，因此它位于这块连续内存区域的开头。*/fmt.Printf("数组的内存地址：%p \n", &nums)fmt.Printf("数组第1个元素的内存地址：%p \n", &nums[0])fmt.Printf("数组第2个元素的内存地址：%p \n", &nums[1])fmt.Printf("数组第3个元素的内存地址：%p \n", &nums[2])
  }
  

  输出：

  数组的内存地址：0xc000090190 
  数组第1个元素的内存地址：0xc000090190 
  数组第2个元素的内存地址：0xc000090194 
  数组第3个元素的内存地址：0xc000090198 
  

切片

切片（slice）是一个灵活且功能强大的数据结构，用于处理动态数组。

特性

1. 动态长度：

   • 切片可以根据需要增长或缩减，不像数组那样固定。

2. 引用类型：

   • 切片是对底层数组的引用，因此修改切片会影响到底层数组。

3. 零值为nil：

   • 未初始化的切片默认值为 nil，长度和容量都是0。

创建与初始化

1. 从数组创建
2. 使用字面量创建
3. 使用make函数创建
4. 直接声明，会初始化为nil

func Test1(t *testing.T) {// 从数组创建arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}slice1 := arr[1:4] // 包含元素2、3、4fmt.Println(slice1)fmt.Printf("slice1是否为nil：%v\n", slice1 == nil)// 使用字面量创建slice2 := []int{1, 2, 3, 4, 5}fmt.Println(slice2)fmt.Printf("slice2是否为nil：%v\n", slice2 == nil)// 使用make函数创建slice3 := make([]int, 5) // 指定长度为5fmt.Println(slice3)fmt.Printf("slice3是否为nil：%v\n", slice3 == nil)slice4 := make([]int, 5, 10) // 指定长度为5，容量为10fmt.Println(slice4)fmt.Printf("slice4是否为nil：%v\n", slice4 == nil)// 声明，但不初始化var slice5 []intfmt.Println(slice5)fmt.Printf("slice5是否为nil：%v\n", slice5 == nil)
}

打印

[2 3 4]
slice1是否为nil：false
[1 2 3 4 5]
slice2是否为nil：false
[0 0 0 0 0]
slice3是否为nil：false
[0 0 0 0 0]
slice4是否为nil：false
[]
slice5是否为nil：true

为什么打印的不是<nil>

在Go语言中，打印一个变量时，不同的类型有不同的默认格式化输出。

对于复合类型，如切片、映射、通道和接口，即使它们是nil，也会打印出表示该类型的空值的字面量。例如：

• 切片：[]
• 映射：map[]
• 通道：chan []
• 接口：<nil>（接口是唯一一个即使为nil也会打印出<nil>的复合类型）

这种打印行为是为了提供更清晰的信息，帮助开发者理解变量的状态。

操作

• 获取长度、容量，追加元素

  func Test3(t *testing.T) {slice := make([]string, 0, 10)// 追加元素，不改变原本的切片，生成新的切片sliceNew := append(slice, "a")// 长度len() ，容量cap()fmt.Printf("slice：%v， 长度：%d，容量：%d\n", slice, len(slice), cap(slice))fmt.Printf("sliceNew：%v， 长度：%d，容量：%d\n", sliceNew, len(sliceNew), cap(sliceNew))// 如果追加操作超过了原有容量，会自动分配新的底层数组并复制旧数据。sliceNew2 := append(slice, "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "k", "l")fmt.Printf("sliceNew2：%v， 长度：%d，容量：%d\n", sliceNew2, len(sliceNew2), cap(sliceNew2))
  }
  

• 遍历

  for i,v:=range slice{fmt.Println(i,v)}
  

底层实现

切片结构

切片由三个部分组成：

1. 指针：

   • 指向底层数组中切片可访问部分的起始位置。

2. 长度（len）：

   • 当前切片包含的元素个数。

3. 容量（cap）：

   • 从切片起始位置到底层数组末尾之间元素总数。

底层数组

• 切片本质上是一个对底层数组的一种视图。

• 多个切片可以共享同一个底层数组，并且修改其中一个会影响其他共享相同数据段的切片。

  func Test4(t *testing.T) {arr := [10]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}slice1 := arr[1:4]slice2 := arr[2:5]fmt.Println("修改前：")fmt.Println(arr)fmt.Println(slice1)fmt.Println(slice2)arr[3] = 99 // 修改数组fmt.Println("修改后：")fmt.Println(arr)fmt.Println(slice1)fmt.Println(slice2)slice1[1] = 999 // 修改切片fmt.Println("修改后：")fmt.Println(arr)fmt.Println(slice1)fmt.Println(slice2)
  }
  

动态增长

• 当使用 append() 向切片添加元素时，如果超过了当前容量，Go会自动分配更大的内存空间来容纳新数据。
• 新内存通常是原来容量两倍，以减少频繁分配带来的开销。
• 数据从旧内存复制到新内存后，旧内存将被垃圾回收处理。

注意事项

1. 效率：由于直接操作的是指针和长度信息，所以在大多数情况下，使用和传递切片比传递整个数组更加高效。

2. 共享数据风险：多个切片引用同一底层数据时，要小心并发写操作可能导致的数据竞争问题。

数组和切片的区别

1. 长度：
   • 数组的长度是固定的，一旦声明，就不能改变。
   • 切片的长度是动态的，可以在运行时改变。
2. 声明方式：
   • 数组的声明需要指定长度：var array [5]int。
   • 切片的声明不需要指定长度，可以直接使用字面量或make函数：slice := []int{1, 2, 3} 或 slice := make([]int, 5)。
3. 内存分配：
   • 数组的内存分配是连续的。
   • 切片的内存分配不一定是连续的，它们实际上指向一个底层数组。
4. 容量：
   • 数组没有容量的概念。
   • 切片有容量的概念，表示切片可以扩展到的最大长度而不会引起内存重新分配。
5. 传递参数：
   • 数组通过值传递，函数内部对数组的修改不会影响原始数组。
   • 切片通过引用传递（实际上是复制了切片结构体，仍然引用相同的数据）。
6. 操作：
   • 数组的操作较少，例如不能直接在数组上进行append操作。
   • 切片提供了丰富的内置操作，如append、copy等。
7. 性能：
   • 数组在某些情况下可能更高效，因为其固定大小和连续性。
   • 切片由于动态特性可能引入一些开销，但通常灵活性更高。
8. 用途：
   • 数组通常用于长度已知且不变的场景。
   • 切片通常用于长度可能变化或未知的场景，它们提供了更高的灵活性。