Go语言自学

本文最后更新于:4 年前

Go是大二比较系统的学习的后端语言,没有学习完,但是对于redis数据库等之类的后端内容有了相关的了解,后面还会更新完善


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    • 包,变量和函数:

      1. 程序都要从main包开始运行,所以一直都要package main
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      package main

      import(
      "fmt"
      "math/rand"
      )

      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 package rand 语句开始。

      1. 程度的导入:

      两种形式,如上一种,两句import导入两个语句也可以。

      1. 导出名:

      如果一个名字以大写字母开头,那么他是已经导出的:

      例如: path.pi这个东西就不存在,math.Pi就是包内存在可以导出的东西,导出名一定要是大写的,记住嗷呜!

      1. 函数可以没有参数或者接受多个参数,类型在变量名之后
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      package main

      import "fmt"

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

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

      1. 当参数类型相同时,可以只写一个type,func add(x,y int) int
      2. 和python一样,go可以同时返回多个函数值,但是在定义的时候就得有所作为嗷!
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      package main

      import "fmt"

      func swap(a,b string) (string,string){
      return b,a
      }

      func main(){
      a, b := swap("hello","world")
      fmt.Println(a,b)
      }
      1. go的返回值也可以被命名:
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      func split(sum int) (x, y int) {
      x = sum * 4 / 9
      y = sum - x
      return
      }

      直接返回函数一般只用于这样的小函数,命名了返回为x,y

      就可以在函数中使用x,y。但是一般不用于长函数中,不然容易影响代码可读性

      1. var变量用于声明一个变量列表,和函数的参数列表一样,type在最后
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      var c, python, java bool

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

      单个元素的声明也得用 var + name + type这种形式来声明。

      1. 变量初始化:
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      var i,j int = 1,2

      如果初始化类型值已经存在,则会省略类型,直接从初始值获得初值。

      1. 在函数中,简洁赋值语句 := 可在类型明确的地方代替 var 声明。

      直接 k:=3 即可成功赋值。

      1. 没有初始化的元素系统会自动赋予它们零值,对于字符串为空串,和java中类似。
      2. 类型转换:
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      i := 42
      f := float64(i)
      u := uint(f)
      1. 当应用上述赋值方法时,左边的类型只能由右边推导出来。
      2. 常量比较特殊,声明的时候要用const来修饰,而且常量声明时不能用:=声明, 顺带一提,可以不加类型去声明一个常量,常量的const相当于一般变量的var,常量的=也可以直接赋值使用。

      tips: 经过在线的实现发现,对于变量进行赋值时,可以不声明它的类型 , 它的type由等号右边的值来决定。但是如果不进行赋值,就得声明type,不然系统自动的初始化没法进行。

  • 流程控制语句:

      1. 循环:
        1. go只有for循环这一种循环结构哦
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        package main

        import "fmt"

        func main() {
        sum := 0
        for i := 0; i < 10; i++ {
        sum += i
        }
        fmt.Println(sum)
        }

        更加深入的理解:这个i有大问题啊,i := 0实际上说明了两件事儿,以见时i是一个变量,另一个是i的初始化值为1, go里面的循环没有小括号,但是for中循环的代码块任然要有大括号。

        1. for语句中,初始化语句和后置语句是可选的,经过测试知,实际上用法和其他语言中的循环用法没啥差别嗷!
        2. 甚至可以去掉分号,这个时候的while就等同于go中的for
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        for sum < 1000 {
        sum += sum
        }
        1. 同样有无限循环的概念哦
      1. if和switch语句:
        1. 和for语句一样,无需小括号但是大括号是必须的

        2. for 一样, if 语句可以在条件表达式前执行一个简单的语句。

          该语句声明的变量作用域仅在 if 之内。

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        func pow(x, n, lim float64) float64 {
        if v := math.Pow(x, n); v < lim {
        return v
        }
        return lim
        }

        总结,这里在if的条件中引入了变量v有利于辅助if判断,这个变量的作用域在if之中,可以像for一样声明一个变量。

        1. 这里if中声明的变量在else中也能使用哦,出了if-else的判断就不能使用了。
        2. go中的switch语句和其余的语言差不多,不同之处在于go已经帮忙编写好了每一个case后面对应的break语句,如果不是用fallthrough语句,分支会自动终止,同时case不用为常量,且取值也不一定为整数。
        3. switch求值顺序:
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        package main

        import (
        "fmt"
        "time"
        )

        func main() {
        fmt.Println("When's Saturday?")
        today := time.Now().Weekday()
        switch time.Saturday {
        case today + 0:
        fmt.Println("Today.")
        case today + 1:
        fmt.Println("Tomorrow.")
        case today + 2:
        fmt.Println("In two days.")
        default:
        fmt.Println("Too far away.")
        }
        }

        相当于用变量作为了衡量的标准去和一个常量相互匹配,这样使得整个程序的意义更加明显,如果case中含有函数的话,当程序没有执行到某个case时,这个函数是不会被程序执行的。

        1. go中的switch感觉有点东西,可以起到类似于if-then-else这样的东西的作用,用于多段的匹配很适合 switch可以不加任何的参数,变量的判定可以统一放在case里面添加。
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        func main() {
        t := time.Now()
        switch {
        case t.Hour() < 12:
        fmt.Println("Good morning!")
        case t.Hour() < 17:
        fmt.Println("Good afternoon.")
        default:
        fmt.Println("Good evening.")
        }
        }

      1. defer语句等:
        1. defer语句会将函数推迟到外层函数返回之后执行
  1. defer本质上会按照顺序将要执行的语句压栈,等到其余语句执行完之后,在从栈中以此pop出要执行的语句执行。
    1. 类似于在python中,如果打开了一个文件并且没有关闭,可能会导致后续对于文件,可以通过关闭文件来避免这个问题。但是同时,如果函数非常多的话,可能就会出现问题,不好处理。在python中,我们有类似于with open(filepath) as filename的方法来确定文件的关闭,在go中,我们也有类似的方法可以解决这样的问题,要用到go语言中的defer语句。通过在打开每个文件的时候,添加一个defer src.Close()文件,确保文件最后会被关闭。
  2. defer语句的用途和应用都挺多的,可以以后再去补充这些内容嗷!
  • 更多类型: struct,slice 和映射

    • 指针:

      • go语言内也拥有pointer , 指针保存了值的内存地址
      • *T是指向T类型的执政,其零值为nil var p *int
      • & 操作符会产生一份指向其操作数的指针。
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      var p *int
      i = 42
      p = &i
      • *p也和c一样是间接应用,但是go里面没有指针运算。
    • 结构体:

      • type Vertex struct {
            X int
            Y int
        }
        
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        - 和变量的声明有点类似,先指明类型为一个type类型,然后指明为struct结构,其余和c没啥区别。

        - 对于一个struct的初始化:

        ```go
        v := Vertex{1,2}
      • 对于struct中某个field的访问: v.X | v.Y可以访问和修改特殊的元素,和c中一样。

      • 访问结构体指针对应的对象,可以写成(*p).X这种形式,同时也允许我们使用隐式简介应用,写成p.X就可以啦。

      • 一些对应的操作:

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      var (
      v1 = Vertex{1, 2} // 创建一个 Vertex 类型的结构体
      v2 = Vertex{X: 1} // Y:0 被隐式地赋予
      v3 = Vertex{} // X:0 Y:0
      p = &Vertex{1, 2} // 创建一个 *Vertex 类型的结构体(指针)
      )
    • 数组:

      • 初始化一个数组: var a [10]int
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      func main() {
      var a [2]string
      a[0] = "Hello"
      a[1] = "World"
      fmt.Println(a[0], a[1])
      fmt.Println(a)

      primes := [6]int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
      fmt.Println(primes)
      }
      • 数组的切片,和py没啥差别:
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      func main() {
      primes := [6]int{2, 3, 5, 7, 11, 13}

      var s []int = primes[1:4]
      fmt.Println(s)
      }

      这里用到了数组并没有给具体的长度,长度由后面决定。

      • 与py不同,go中的切片是对于底层数组的描述,与其他元素共享,一旦修改改的就是底层元素,所有相关的切片和原数组都会观测到这些修改
      • 切片文法:

      切片文法类似于没有长度的数组文法。

      这是一个数组文法:

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      [3]bool{true, true, false}

      下面这样则会创建一个和上面相同的数组,然后构建一个引用了它的切片:

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      []bool{true, true, false}
      • 切片默认下限是0,上限时切片长度,用法和py一样
      • 切片的长度与容量,len(s)和cap(s)来获取

      长度:所包含的元素个数

      容量:从第一个元素开始数,到底层数组元素末尾的个数

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      package main

      import "fmt"

      func main() {
      s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
      printSlice(s)

      // 截取切片使其长度为 0
      s = s[:0]
      printSlice(s)

      // 拓展其长度
      s = s[:4]
      printSlice(s)

      // 舍弃前两个值
      s = s[2:]
      printSlice(s)
      }

      func printSlice(s []int) {
      fmt.Printf("len=%d cap=%d %v\n", len(s), cap(s), s)
      }


      len=6 cap=6 [2 3 5 7 11 13]
      len=0 cap=6 []
      len=4 cap=6 [2 3 5 7]
      len=2 cap=4 [5 7]
      • 切片的零值是 nil,nil 切片的长度和容量为 0 且没有底层数组。
      • 切片可以用内建函数make来创建,这也是你创建动态数组的方式:
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      a := make([]int, 5)  // len(a)=5
      b := make([]int, 0, 5) // len(b)=0, cap(b)=5

      b = b[:cap(b)] // len(b)=5, cap(b)=5
      b = b[1:] // len(b)=4, cap(b)=4
      • 切片有点像list,其中也可以包含其他的切片
      • 向切片追加元素: append函数,和py没啥区别,结果是一个新的切片,换言之,切片实现了数组的动态增长。
    • Range:

        1. for 循环的 range 形式可遍历切片或映射。

          当使用 for 循环遍历切片时,每次迭代都会返回两个值。第一个值为当前元素的下标,第二个值为该下标所对应元素的一份副本。

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          var pow = []int{1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128}

          func main() {
          for i, v := range pow {
          fmt.Printf("2**%d = %d\n", i, v)
          }
          }

          下标从0开始,注意第二个值为一个副本,不影响原来的值。

        2. 注意我们可以使用下标来忽略它,例如:

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        for i, _ := range pow
        for _, value := range pow

        如果你只需要索引,甚至可以for i := range pow

        直接忽略第二个变量。

    • 映射: (map)

      • 映射的零值为nil

      • make函数会返回给定类型的映射,并将其初始化备用。

      • 有点像py中字典的感觉

      • 具体操作及用法:

          1. var m map[string]Vertex
            
            func main() {
                m = make(map[string]Vertex)
                m["Bell Labs"] = Vertex{
                    40.68433, -74.39967,
                }
                fmt.Println(m["Bell Labs"])
            }
            
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            用make关键字来返回给定类型的映射

            - 映射的文法与结构体相似,不过必须有键名

            ```go
            type Vertex struct {
            Lat, Long float64
            }

            var m = map[string]Vertex{
            "Bell Labs": Vertex{
            40.68433, -74.39967,
            },
            "Google": Vertex{
            37.42202, -122.08408,
            },
            }

            func main() {
            fmt.Println(m)
            }
        • 若顶级类型中只有一个类型名,你可以在文法的元素中省略它。

        • 修改映射:

        1. 初始化过程中用make 如果你事先声明了变量就可以直接用=,如果你没有实现声明变量,就要用:=
        2. 构造了m := make(map[string]int)之后,就可以类似于字典访问元素,给元素赋值
        3. 删除元素要delete(m, key)
        4. 双赋值检测某个键是否存在: elem, ok = m[key]

        如果key在,那ok为ture; 如果key不在,那么ok为false, elem即为映射元素类型的零值

        1. :若 elemok 还未声明,你可以使用短变量声明:

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          elem, ok := m[key]
    • 函数值:

      • 函数也是值,可以像其他值一样传递。
      • 可以返回,可以传递,也可以赋值嗷。
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      func compute(fn func(float64, float64) float64) float64 {
      return fn(3, 4)
      }
      • go中把函数的定义和函数赋予变量两个工作分开了,使得整体更加有效率。
      • 函数的闭包:
        • go函数可以是一个闭包,闭包是一个函数值,可以应用函数体之外的变量,可以访问并且赋予其引用变量的值。函数被这些变量“绑定”在一起。
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        func adder() func(int) int {
      sum := 0
      return func(x int) int {
      sum += x
      return sum
      }
      }
      func main() {
      pos, neg := adder(), adder()
      for i := 0; i < 10; i++ {
      fmt.Println(
      pos(i),
      neg(-2*i),
      )
      }
      }

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    - 关于闭包还有一些知识在课后习题中嗷!



  • 方法和接口:

    • Go没有类,不过可以为结构体类型定义方法,方法接收者在它自己的参数列表内,位于func关键字和方法名之间

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      type Vertex struct {
      X, Y float64
      }

      func (v Vertex) Abs() float64 {
      return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y)
      }

      func main() {
      v := Vertex{3, 4}
      fmt.Println(v.Abs())
      }

      有类那味儿了啊,这个东西你考虑一下子,本质上就是传入了一个struct进行操作,然后这个struct就可以调用定义的对应的方法。

    • remember!!!!!: 方法只是个带接收者参数的函数

    同一个函数既可以写成正常的函数,也可以写成一种类型的方法之类的东西,同时调用的方法也会有所区别。

    • 方法不一定是结构体特有的,把v Vertex这个地方换成别的类型的东东也可以成为别的type的方法。你只能为同一包内定义的type定义接收这声明方法,而不能为其他包内定义的类型,即接受者的类型定义和方法声明必须在同一包内。

    • 指针和函数:

        1. 带指针参数的函数必须接受一个指针
        2. 而如果是定义的指针的方法,对于对象和指针两者都能被接受哦,为方便起见,Go 会将语句 v.Scale(5) 解释为 (&v).Scale(5)
      • 其实上述两点说明了方法的好处
    • 方法和指针的重定向:

      • 接受一个值作为参数的函数必须接受一个指定类型的值
      • 而以值为接受者的方法被调用时,接收者技能为值又能为指针
      • 总之,定义为方法条件更加宽松灵活,调用 p.Abs() 会被解释为 (*p).Abs()
    • 选择值或者指针作为接收者,原因有两个:

      • 首先,方法能改变接收者指向的值
      • 其次,避免复制该值,当值为大型结构体时,会更加高效,可以直接操作该值
      • 传值和传址再次出现,注意嗷呜!
    • 接口:接口类型 是由一组方法签名定义的集合。

      接口类型的变量可以保存任何实现了这些方法的值。

      • 接口和java里面类似,都是方法签名定义的集合。

      类似于:具体如何实现,可以定义好实现的函数, a = func来实现,具体往后看嗷

      • 接口在go内无需专门显式声明,隐式接口从接口的实现中解耦了定义,这样接口的实现可以出现在任何包中,无需提前准备。因此,也就无需在每一个实现上增加新的接口名称,这样同时也鼓励了明确的接口定义。
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      type I interface {
      M()
      }

      type T struct {
      S string
      }

      // 此方法表示类型 T 实现了接口 I,但我们无需显式声明此事。
      func (t T) M() {
      fmt.Println(t.S)
      }

      func main() {
      var i I = T{"hello"}
      i.M()
      }
      • 接口值:接口也是值。它们可以像其它值一样传递。

        接口值可以用作函数的参数或返回值。

        在内部,接口值可以看做包含值和具体类型的元组:

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        (value, type)

        接口值保存了一个具体底层类型的具体值。

        接口值调用方法时会执行其底层类型的同名方法。

        输出的类型不同

      i = &T{"hello"}这个就是给接口通过T赋予了初始值”hello”

      i = var t *T则默认i初始为nil

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      func (t *T) M() {
      if t == nil {
      fmt.Println("<nil>")
      return
      }
      fmt.Println(t.S)
      }

      可以通过这种方法来对于这种可能的bug情况进行处理。

    • 如果不对接口进行正确处理的话,则value和type都对应时nil

    • 空接口:定义了0个方法就被称作空接口,可以储存未知类型的值嗷,.空接口被用来处理未知类型的值。例如,fmt.Print 可接受类型为 interface{} 的任意数量的参数。

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    var i interface{}
    i = 42
    • 类型断言:

      • 类型断言 提供了访问接口值底层具体值的方式。

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        t := i.(T)

        该语句断言接口值 i 保存了具体类型 T,并将其底层类型为 T 的值赋予变量 t

      • 为了 判断 一个接口值是否保存了一个特定的类型,类型断言可返回两个值:其底层值以及一个报告断言是否成功的布尔值。

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        t, ok := i.(T)
      • 类型选择:

      switch语句的应用:

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      switch v := i.(type) {
      case T:
      // v 的类型为 T
      case S:
      // v 的类型为 S
      default:
      // 没有匹配,v 与 i 的类型相同
      }

      类型选择与一般的 switch 语句相似,不过类型选择中的 case 为类型(而非值), 它们针对给定接口值所存储的值的类型进行比较。

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      func do(i interface{}) {
      switch v := i.(type) {
      case int:
      fmt.Printf("Twice %v is %v\n", v, v*2)
      case string:
      fmt.Printf("%q is %v bytes long\n", v, len(v))
      default:
      fmt.Printf("I don't know about type %T!\n", v)
      }
      }

      func main() {
      do(21)
      do("hello")
      do(true)
      }

      这里do函数后面传入的数实际上被interface所接收,因为接收前不知道i是什么类型的,所以只能用Interface来进行接收。

    • Stringer:

      • fmt 包中定义的 Stringer 是最普遍的接口之一。

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        type Stringer interface {
        String() string
        }

        Stringer 是一个可以用字符串描述自己的类型。fmt 包(还有很多包)都通过此接口来打印值。可以通过调整此接口函数来实现打印方法的不同。

      • Sprintf函用于多个参数的格式化输出

  • 错误:

    • fmt.Stringer 类似,error 类型是一个内建接口:

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      type error interface {
      Error() string
      }
    • fmt在打印时也会满足error

    • 通常函数会返回一个 error 值,调用的它的代码应当判断这个错误是否等于 nil 来进行错误处理。

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      i, err := strconv.Atoi("42")
      if err != nil {
      fmt.Printf("couldn't convert number: %v\n", err)
      return
      }
      fmt.Println("Converted integer:", i)

      error 为 nil 时表示成功;非 nil 的 error 表示失败。

  • reader:

    • io.Reader接口表示从数据流的末尾进行读取
    • 这个接口中有一个Read方法:
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    func (T) Read(b []byte) (n int, err error)
    • Read 用数据填充给定的字节切片并返回填充的字节数和错误值。在遇到数据流的结尾时,它会返回一个 io.EOF 错误。

      示例代码创建了一个 strings.Reader 并以每次 8 字节的速度读取它的输出。

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      package main

      import (
      "fmt"
      "io"
      "strings"
      )

      func main() {
      r := strings.NewReader("Hello, Reader!")

      b := make([]byte, 8)
      for {
      n, err := r.Read(b)
      fmt.Printf("n = %v err = %v b = %v\n", n, err, b)
      fmt.Printf("b[:n] = %q\n", b[:n])
      if err == io.EOF {
      break
      }
      }
      }
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      n = 8 err = <nil> b = [72 101 108 108 111 44 32 82]
      b[:n] = "Hello, R"
      n = 6 err = <nil> b = [101 97 100 101 114 33 32 82]
      b[:n] = "eader!"
      n = 0 err = EOF b = [101 97 100 101 114 33 32 82]
      b[:n] = ""

      一个非常有意思的例子和结果。

  • Image图像:

    package image

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    type Image interface {
    ColorModel() color.Model
    Bounds() Rectangle
    At(x, y int) color.Color
    }

    image定义了很多接口,别内置的一些类实现

    • 如过想要调用pic.showImage来展示出来图像

    ​```go
    type Image interface {
    // ColorModel returns the Image’s color model.
    ColorModel() color.Model
    // Bounds returns the domain for which At can return non-zero color.
    // The bounds do not necessarily contain the point (0, 0).
    Bounds() Rectangle
    // At returns the color of the pixel at (x, y).
    // At(Bounds().Min.X, Bounds().Min.Y) returns the upper-left pixel of the grid.
    // At(Bounds().Max.X-1, Bounds().Max.Y-1) returns the lower-right one.
    At(x, y int) color.Color
    }
    Image is a finite rectangular grid of color.Color values taken from a color model.

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    只有实现了上面三个接口,`pic`函数对应的方法才能起作用。



    - 并发:

    - `goroutine`:

    `fo f(x,y,z)`即为语法,启动一个新的`goroutine`并执行。

    - 信道:

    类似于linux里面一样,通过`<-`来接收或者返回值。

    ```go
    ch <- v
    v := <-ch

    • 信道使用规则:

      • 使用前必须创建: ch := make(chan int)
      • 默认情况下会保持信道的阻塞状态,使得go在没有锁的情况下,可以进行同步。

      例子:

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      func sum(s []int, c chan int) {
      sum := 0
      for _, v := range s {
      sum += v
      }
      c <- sum // 将和送入 c
      }

      func main() {
      s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}

      c := make(chan int)
      go sum(s[:len(s)/2], c)
      go sum(s[len(s)/2:], c)
      x, y := <-c, <-c // 从 c 中接收

      fmt.Println(x, y, x+y)
      }
      • 这里设置了两个goroutine各自含有一个c,当两个都结束后,x,y的值才会被赋好,最终才能得出结果。

      • 带缓冲的信道: ch := make(chan int,100)这里的100是缓冲数值,缓冲区为空,接收方会受阻,缓冲区为满,发送方会受阻。个人总结:有点像是队列的感觉,第二个参数规定了队列中同时能够存在的元素的个数。如果队列没有元素就输出或者队列是满的还向队列中输入,就会引发异常fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

      • range和close:

        • 可以通过close来关闭一个信道表示没有需要发送的值了。
        • 接收表达式可以为: v, ok = <-ch,如果没有值可以接收且信道被关闭,那么ok 会被设置为false
        • for i := range c 会不断从信道接受值,直到它被关闭。
        • panic是一个不可恢复的错误。
        • mention: 只有发送者才能关闭信道,接收者不能关闭信道,一个已经关闭的信道会引发panic, 信道一般情况下无需关闭,只有在必须告诉接收者不再有值传递的时候才有必要关闭嗷!
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        func fibonacci(n int, c chan int) {
        x, y := 0, 1
        for i := 0; i < n; i++ {
        c <- x
        x, y = y, x+y
        }
        close(c)
        }

        func main() {
        c := make(chan int, 10)
        go fibonacci(cap(c), c)
        for i := range c {
        fmt.Println(i)
        }
        }

        cap函数是用来返回分配的空间大小嗷!

      • select语句:

        • select使得goroutine可以等待多个通信操作,select会阻塞到某个分支可以继续执行为止,这是就会选择该分支,多个分支都准备好随时会随机选择一个执行。
      • sync.Mutex:为了一次只想让一个go线程能访问一个共享的变量,防止变量的改变出问题,这个概念叫互斥,有两个方法: Lock和Unlock

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      package main

      import (
      "fmt"
      "sync"
      "time"
      )

      // SafeCounter 的并发使用是安全的。
      type SafeCounter struct {
      v map[string]int
      mux sync.Mutex
      }

      // Inc 增加给定 key 的计数器的值。
      func (c *SafeCounter) Inc(key string) {
      c.mux.Lock()
      // Lock 之后同一时刻只有一个 goroutine 能访问 c.v
      c.v[key]++
      c.mux.Unlock()
      }

      // Value 返回给定 key 的计数器的当前值。
      func (c *SafeCounter) Value(key string) int {
      c.mux.Lock()
      // Lock 之后同一时刻只有一个 goroutine 能访问 c.v
      defer c.mux.Unlock()
      return c.v[key]
      }

      func main() {
      c := SafeCounter{v: make(map[string]int)}
      for i := 0; i < 1000; i++ {
      go c.Inc("somekey")
      }

      time.Sleep(time.Second)
      fmt.Println(c.Value("somekey"))
      }

  • 练习以及答案:

    • 题目一:为了练习函数与循环,我们来实现一个平方根函数:用牛顿法实现平方根函数。

      计算机通常使用循环来计算 x 的平方根。从某个猜测的值 z 开始,我们可以根据 z² 与 x 的近似度来调整 z,产生一个更好的猜测:

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z -= (z*z - x) / (2*z)
 重复调整的过程,猜测的结果会越来越精确,得到的答案也会尽可能接近实际的平方根。
  
 在提供的 func Sqrt 中实现它。无论输入是什么,对 z 的一个恰当的猜测为 1。 要开始,请重复计算 10 次并随之打印每次的 z 值。观察对于不同的值 x(1、2、3 …), 你得到的答案是如何逼近结果的,猜测提升的速度有多快。
  
 提示:用类型转换或浮点数语法来声明并初始化一个浮点数值:
  
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z := 1.0
z := float64(1)
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然后,修改循环条件,使得当值停止改变(或改变非常小)的时候退出循环。观察迭代次数大于还是小于 10。 尝试改变 z 的初始猜测,如 x 或 x/2。你的函数结果与标准库中的 math.Sqrt 接近吗?
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package main

import (
"fmt"
"math"
)

func Sqrt(x float64) float64 {
z := float64(1)
for {
res := z - (z*z-x)/(2*z)
if math.Abs(res-z) < 1e-10 {
return res
}
z = res
}
return z
}

func main() {
fmt.Println(Sqrt(2))
fmt.Println(math.Sqrt(2))
}
  • 题目二:实现 Pic 。它应当返回一个长度为 dy 的切片,其中每个元素是一个长度为 dx ,元素类型为 uint8 的切片。当你运行此程序时,它会将每个整数解释为灰度值(好吧,其实是蓝度值)并显示它所对应的图像。

    图像的选择由你来定。几个有趣的函数包括 (x+y)/2x*yx^yx*log(y)x%(y+1)

    (提示:需要使用循环来分配 [][]uint8 中的每个 []uint8 ; 请使用 uint8(intValue) 在类型之间转换;你可能会用到 math 包中的函数。)

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func Pic(dx, dy int) [][]uint8 {
a := make([][]uint8,dy)
for i := 0;i<dy;i++{
a[i] = make([]uint8,dx)
for j:=0;j<dx;j++{
a[i][j] = uint8(i%(j+1))
}
}
return a
}

func main() {
pic.Show(Pic)
}

解题思路类似于java中的多维数组,先创建一个维度。然后对于每个一维数组中的元素,让其指向另一个数组,实现二维数组的赋值和定义。这里注意一下,切片常常用make来进行初始化嗷!切片常常用[]type这种类型来表示。

  • 题目三: 字符的count功能, 实现 WordCount。它应当返回一个映射,其中包含字符串 s 中每个“单词”的个数。函数 wc.Test 会对此函数执行一系列测试用例,并输出成功还是失败。

    你会发现 strings.Fields 很有帮助。

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    package main

    import (
    "golang.org/x/tour/wc"
    "strings"
    )

    func WordCount(s string) map[string]int {
    ret := make(map[string]int)
    target := strings.Fields(s)
    for _,v := range target{
    ret[v]++
    }
    return ret
    }

    func main() {
    wc.Test(WordCount)
    }

    summary:

    1. 首先,strings.Fields(s)函数可以把一个字符串按照空格分隔并得到一个字符串数组
    2. map的初始化你要知道用make函数,切片也是make哦
    3. 关于数组的遍历要用 for 下标, 值 := range target这种形式
    4. 对于没有指定value的key,访问时默认为0或者是不存在
  • 题目四:斐波纳契闭包

    让我们用函数做些好玩的事情。

    实现一个 fibonacci 函数,它返回一个函数(闭包),该闭包返回一个斐波纳契数列 (0, 1, 1, 2, 3, 5, ...)

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    // 返回一个“返回int的函数”
    func fibonacci() func() int {
    res1 := 0
    res2 := 1
    return func() int {
    tmp := res1
    res1, res2 = res2, (res1 + res2)
    return tmp
    }
    }

    func main() {
    f := fibonacci()
    for i := 0; i < 10; i++ {
    fmt.Println(f())
    }
    }

    这里首先,那个闭包函数,感觉就是,每次运行完之后,由于函数闭包,里面还存了一些东西,比如res1 res2 在接下来的调用中仍会使用,func()中则是外界可以传入的参数,也可以用于改变闭包函数内的参量,tmp即为此次运行,函数对于外界返回的值。

  • 题目五:练习:Stringer

    通过让 IPAddr 类型实现 fmt.Stringer 来打印点号分隔的地址。

    例如,IPAddr{1, 2, 3, 4} 应当打印为 "1.2.3.4"

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package main

import "fmt"

type IPAddr [4]byte

// TODO: 给 IPAddr 添加一个 "String() string" 方法

func (i IPAddr) String() string{
return fmt.Sprintf("%d.%d.%d.%d",i[0],i[1],i[2],i[3])
}

func main() {
hosts := map[string]IPAddr{
"loopback": {127, 0, 0, 1},
"googleDNS": {8, 8, 8, 8},
}
for name, ip := range hosts {
fmt.Printf("%v: %v\n", name, ip)
}
}
  • 题目六:错误

    之前的练习中复制 Sqrt 函数,修改它使其返回 error 值。

    Sqrt 接受到一个负数时,应当返回一个非 nil 的错误值。复数同样也不被支持。

    创建一个新的类型

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    type ErrNegativeSqrt float64

    并为其实现

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    func (e ErrNegativeSqrt) Error() string

    方法使其拥有 error 值,通过 ErrNegativeSqrt(-2).Error() 调用该方法应返回 "cannot Sqrt negative number: -2"

    注意:Error 方法内调用 fmt.Sprint(e) 会让程序陷入死循环。可以通过先转换 e 来避免这个问题:fmt.Sprint(float64(e))。这是为什么呢?

    修改 Sqrt 函数,使其接受一个负数时,返回 ErrNegativeSqrt 值。

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package main

import (
"fmt"
"math"
)

type ErrNegativeSqrt float64

func (e ErrNegativeSqrt) Error() string{
return fmt.Sprintf("cannot Sqrt negative number: %v", float64(e))
}

func Sqrt(x float64) (float64, error) {
if x < 0 {
return 0, ErrNegativeSqrt(x)
}
return math.Sqrt(x), nil
}

func main() {
fmt.Println(Sqrt(2))
fmt.Println(Sqrt(-2))
}
  • 练习七:实现一个 Reader 类型,它产生一个 ASCII 字符 'A' 的无限流。
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package main

import "golang.org/x/tour/reader"

type MyReader struct{}

// TODO: Add a Read([]byte) (int, error) method to MyReader.
func (r MyReader) Read(b []byte) (int, error) {
// 赋值并返回
b[0] = 'A'
return 1, nil
}

func main() {
reader.Validate(MyReader{})
}
  • 练习八:练习:rot13Reader

    有种常见的模式是一个 io.Reader 包装另一个 io.Reader,然后通过某种方式修改其数据流。

    例如,gzip.NewReader 函数接受一个 io.Reader(已压缩的数据流)并返回一个同样实现了 io.Reader*gzip.Reader(解压后的数据流)。

    编写一个实现了 io.Reader 并从另一个 io.Reader 中读取数据的 rot13Reader,通过应用 rot13 代换密码对数据流进行修改。

    rot13Reader 类型已经提供。实现 Read 方法以满足 io.Reader

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package main

import (
"io"
"os"
"strings"
)

type rot13Reader struct {
r io.Reader
}

func rot13(b byte) byte {
switch {
case 'A' <= b && b <= 'M':
b = b + 13
case 'M' < b && b <= 'Z':
b = b - 13
case 'a' <= b && b <= 'm':
b = b + 13
case 'm' < b && b <= 'z':
b = b - 13
}
return b
}

func (mr rot13Reader) Read(b []byte) (int, error) {
n, e := mr.r.Read(b)
for i := 0; i < n; i++ {
b[i] = rot13(b[i])
}
return n, e
}

func main() {
s := strings.NewReader("Lbh penpxrq gur pbqr!")
r := rot13Reader{s}
io.Copy(os.Stdout, &r)
}
  • 练习九:还记得之前编写的图片生成器 吗?我们再来编写另外一个,不过这次它将会返回一个 image.Image 的实现而非一个数据切片。

    定义你自己的 Image 类型,实现必要的方法并调用 pic.ShowImage

    Bounds 应当返回一个 image.Rectangle ,例如 image.Rect(0, 0, w, h)

    ColorModel 应当返回 color.RGBAModel

    At 应当返回一个颜色。上一个图片生成器的值 v 对应于此次的 color.RGBA{v, v, 255, 255}

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package main

import (
"image"
"image/color"

"golang.org/x/tour/pic"
)

type Image struct {
W int
H int
}

func (i Image) Bounds() image.Rectangle {
return image.Rect(0, 0, i.W, i.H)
}

func (i Image) ColorModel() color.Model {
return color.RGBAModel
}

func (self Image) At(x, y int) color.Color {
return color.RGBA{uint8(x), uint8(y), 255, 255}
}

func main() {
m := Image{200, 200}
pic.ShowImage(m)
}
  • 练习十:
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1)题目
​ 不同二叉树的叶节点上可以保存相同的值序列。例如,以下两个二叉树都保存了序列 11235813

2_tree

​ 在大多数语言中,检查两个二叉树是否保存了相同序列的函数都相当复杂。 我们将使用 Go 的并发和信道来编写一个简单的解法。

​ 本例使用了 tree 包,它定义了类型:

type Tree struct {
Left *Tree
Value int
Right *Tree
}
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1. 实现 Walk 函数。

2. 测试 Walk 函数。

​ 函数 tree.New(k) 用于构造一个随机结构的已排序二叉查找树,它保存了值 k 、 2k 、 3k … 10k 。

​ 创建一个新的信道 ch 并且对其进行步进:

go Walk(tree.New(1), ch)
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​ 然后从信道中读取并打印 10 个值。应当是数字 1, 2, 3, ..., 10

3. 用 Walk 实现 Same 函数来检测 t1 和 t2 是否存储了相同的值。

4. 测试 Same 函数。

Same(tree.New(1), tree.New(1)) 应当返回 true ,而 Same(tree.New(1), tree.New(2)) 应当返回 false 。

​ Tree 的文档可在这里找到。

答案:

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package main

import (
"fmt"

"golang.org/x/tour/tree"
)

// Walk 步进 tree t 将所有的值从 tree 发送到 channel ch。
func Walk(t *tree.Tree, ch chan int) {
if t == nil {
return
}
Walk(t.Left, ch)
ch <- t.Value
Walk(t.Right, ch)
}

// Same 检测树 t1 和 t2 是否含有相同的值。
func Same(t1, t2 *tree.Tree) bool {
ch1 := make(chan int)
ch2 := make(chan int)
go Walk(t1, ch1)
go Walk(t2, ch2)
for i := 0; i < 10; i++ {
x, y := <-ch1, <-ch2
fmt.Println(x, y)
if x != y {
return false
}
}
return true
}

func main() {
// fmt.Println(Same(tree.New(1), tree.New(2)))
fmt.Println(Same(tree.New(1), tree.New(1)))
}

注意到这里,tree是一个包,tree.Tree是里面的一个类型,*tree.Tree是指向这个类型的一个指针嗷,其余的用法和C里面没啥区别,这个chan感觉就像是C语言里面的数组,主要是用来临时保存数据用的嗷!

  • 练习十一:

在这个练习中,我们将会使用 Go 的并发特性来并行化一个 Web 爬虫。

修改 Crawl 函数来并行地抓取 URL,并且保证不重复。

提示:你可以用一个 map 来缓存已经获取的 URL,但是要注意 map 本身并不是并发安全的!

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package main

import (
"fmt"
)

type Fetcher interface {
// Fetch 返回 URL 的 body 内容,并且将在这个页面上找到的 URL 放到一个 slice 中。
Fetch(url string) (body string, urls []string, err error)
}

// Crawl 使用 fetcher 从某个 URL 开始递归的爬取页面,直到达到最大深度。
func Crawl(url string, depth int, fetcher Fetcher) {
// TODO: 并行的抓取 URL。
// TODO: 不重复抓取页面。
// 下面并没有实现上面两种情况:
if depth <= 0 {
return
}
body, urls, err := fetcher.Fetch(url)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
fmt.Printf("found: %s %q\n", url, body)
for _, u := range urls {
Crawl(u, depth-1, fetcher)
}
return
}

func main() {
Crawl("https://golang.org/", 4, fetcher)
}

// fakeFetcher 是返回若干结果的 Fetcher。
type fakeFetcher map[string]*fakeResult

type fakeResult struct {
body string
urls []string
}

func (f fakeFetcher) Fetch(url string) (string, []string, error) {
if res, ok := f[url]; ok {
return res.body, res.urls, nil
}
return "", nil, fmt.Errorf("not found: %s", url)
}

// fetcher 是填充后的 fakeFetcher。
var fetcher = fakeFetcher{
"https://golang.org/": &fakeResult{
"The Go Programming Language",
[]string{
"https://golang.org/pkg/",
"https://golang.org/cmd/",
},
},
"https://golang.org/pkg/": &fakeResult{
"Packages",
[]string{
"https://golang.org/",
"https://golang.org/cmd/",
"https://golang.org/pkg/fmt/",
"https://golang.org/pkg/os/",
},
},
"https://golang.org/pkg/fmt/": &fakeResult{
"Package fmt",
[]string{
"https://golang.org/",
"https://golang.org/pkg/",
},
},
"https://golang.org/pkg/os/": &fakeResult{
"Package os",
[]string{
"https://golang.org/",
"https://golang.org/pkg/",
},
},
}

答案:

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package main

import (
"fmt"
"sync"
)

type Fetcher interface {
Fetch(url string) (body string, urls []string, err error)
}

func Crawl(url string, depth int, fetcher Fetcher, wg *sync.WaitGroup) {

defer wg.Done()

if depth <= 0 {
return
}

if cache.has(url) {
// fmt.Println("already exist.")
return
}

body, urls, err := fetcher.Fetch(url)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}

fmt.Printf("found: %s %q\n", url, body)

for _, u := range urls {
wg.Add(1)
go Crawl(u, depth-1, fetcher, wg)
}

return
}

type Cache struct {
cache map[string]bool
mutex sync.Mutex
}

func (cache *Cache) add(url string) {
cache.mutex.Lock()
cache.cache[url] = true
cache.mutex.Unlock()
}

func (cache *Cache) has(url string) bool {
cache.mutex.Lock()
defer cache.mutex.Unlock()
_, ok := cache.cache[url]
if !ok {
cache.cache[url] = true
}
return ok
}

var cache Cache = Cache{
cache: make(map[string]bool),
}

func main() {
var wg sync.WaitGroup

wg.Add(1)
go Crawl("https://golang.org/", 4, fetcher, &wg)

wg.Wait()
}

type fakeFetcher map[string]*fakeResult

type fakeResult struct {
body string
urls []string
}

func (f fakeFetcher) Fetch(url string) (string, []string, error) {
if res, ok := f[url]; ok {
return res.body, res.urls, nil
}
return "", nil, fmt.Errorf("not found: %s", url)
}

var fetcher = fakeFetcher{
"https://golang.org/": &fakeResult{
"The Go Programming Language",
[]string{
"https://golang.org/pkg/",
"https://golang.org/cmd/",
},
},
"https://golang.org/pkg/": &fakeResult{
"Packages",
[]string{
"https://golang.org/",
"https://golang.org/cmd/",
"https://golang.org/pkg/fmt/",
"https://golang.org/pkg/os/",
"https://golang.org/pkg/os1/",
},
},
"https://golang.org/pkg/fmt/": &fakeResult{
"Package fmt",
[]string{
"https://golang.org/",
"https://golang.org/pkg/",
},
},
"https://golang.org/pkg/os/": &fakeResult{
"Package os",
[]string{
"https://golang.org/",
"https://golang.org/pkg/",
},
},
}


Go语言自学
https://alexanderliu-creator.github.io/2021/02/20/go-yu-yan-zi-xue/
作者
Alexander Liu
发布于
2021年2月20日
许可协议