入坑Golang读书小笔记【方便复习】

Go入门指南：https://www.kancloud.cn/kancloud/the-way-to-go/72456

基本结构和基本数据类型

4.1 文件名、关键字与标识符

Go 的源文件以 .go 为后缀名存储在计算机中，文件名不包含空格或其他特殊字符；

Go 语言区分大小写，这与 C 家族中的其它语言相同。有效的标识符必须以字符（可以使用任何 UTF-8 编码的字符或 _）开头，然后紧跟着 0 个或多个字符或 Unicode 数字；

_ 本身就是一个特殊的标识符，被称为空白标识符。它可以像其他标识符那样用于变量的声明或赋值（任何类型都可以赋值给它），但任何赋给这个标识符的值都将被抛弃，因此这些值不能在后续的代码中使用，也不可以使用这个这个标识符作为变量对其它变量的进行赋值或运算。

程序一般由关键字、常量、变量、运算符、类型和函数组成。

程序中可能会使用到这些分隔符：括号 ()，中括号 [] 和大括号 {}。

程序中可能会使用到这些标点符号：.、,、;、: 和 …。

程序的代码通过语句来实现结构化。每个语句不需要像 C 家族中的其它语言一样以分号 ; 结尾，因为这些工作都将由 Go 编译器自动完成。

4.2 Go 程序的基本结构和要素

包是结构化代码的一种方式：每个程序都由包（通常简称为 pkg）的概念组成，可以使用自身的包或者从其它包中导入内容；
包的依赖关系决定了其构建顺序，如果对一个包进行更改或重新编译，所有引用了这个包的客户端程序都必须全部重新编译；

当标识符（包括常量、变量、类型、函数名、结构字段等等）以一个大写字母开头，如：Group1，那么使用这种形式的标识符的对象就可以被外部包的代码所使用（客户端程序需要先导入这个包），这被称为导出（像面向对象语言中的 public）；
标识符如果以小写字母开头，则对包外是不可见的，但是他们在整个包的内部是可见并且可用的（像面向对象语言中的 private ）。

你可以在使用 import 导入包之后定义或声明 0 个或多个常量（const）、变量（var）和类型（type），这些对象的作用域都是全局的（在本包范围内），所以可以被本包中所有的函数调用；

可以包含数据的变量（或常量）可以使用不同的数据类型或类型来保存数据。使用 var 声明的变量的值会自动初始化为该类型的零值。类型定义了某个变量的值的集合与可对其进行操作的集合。

4.3 常量

常量使用关键字 const 定义，用于存储不会改变的数据。

存储在常量中的数据类型只可以是布尔型、数字型（整数型、浮点型和复数）和字符串型。

4.4 变量

声明变量的一般形式是使用 var 关键字：var identifier type。

4.5 基本类型和运算符

布尔类型 bool
整数：
int8（-128 -> 127）
int16（-32768 -> 32767）
int32（-2,147,483,648 -> 2,147,483,647）
int64（-9,223,372,036,854,775,808 -> 9,223,372,036,854,775,807）
无符号整数：
uint8（0 -> 255）
uint16（0 -> 65,535）
uint32（0 -> 4,294,967,295）
uint64（0 -> 18,446,744,073,709,551,615）
浮点型（IEEE-754 标准）：

float32（+- 1e-45 -> +- 3.4 * 1e38）
float64（+- 5 * 1e-324 -> 107 * 1e308）

在格式化字符串里，%d 用于格式化整数（%x 和 %X 用于格式化 16 进制表示的数字），%g 用于格式化浮点型（%f 输出浮点数，%e 输出科学计数表示法），%0d 用于规定输出定长的整数，其中开头的数字 0 是必须的。

%n.mg 用于表示数字 n 并精确到小数点后 m 位，除了使用 g 之外，还可以使用 e 或者 f，例如：使用格式化字符串%5.2e 来输出 3.4 的结果为 3.40e+00。

数字值转换

func Uint8FromInt(n int) (uint8, error) {
    if 0 <= n && n <= math.MaxUint8 { // conversion is safe
        return uint8(n), nil
    }
    return 0, fmt.Errorf("%d is out of the uint8 range", n)
}

func IntFromFloat64(x float64) int {
    if math.MinInt32 <= x && x <= math.MaxInt32 { // x lies in the integer range
        whole, fraction := math.Modf(x)
        if fraction >= 0.5 {
            whole++
        }
        return int(whole)
    }
    panic(fmt.Sprintf("%g is out of the int32 range", x))
}

复数
complex64 (32 位实数和虚数)
complex128 (64 位实数和虚数)

var c1 complex64 = 5 + 10i
fmt.Printf("The value is: %v", c1)

类型别名

type TZ int

字符类型

var ch byte = 65 或 var ch byte = '\x41'

4.6 字符串

解释字符串：

该类字符串使用双引号括起来，其中的相关的转义字符将被替换，这些转义字符包括：

\n：换行符
\r：回车符
\t：tab 键
\u 或 \U：Unicode 字符
\：反斜杠自身
非解释字符串：

该类字符串使用反引号括起来，支持换行，例如：
This is a raw string \n 中的 \n\ 会被原样输出。
一般的比较运算符（==、!=、<、<=、>=、>）通过在内存中按字节比较来实现字符串的对比。你可以通过函数len() 来获取字符串所占的字节长度，例如：len(str)。

字符串的内容（纯字节）可以通过标准索引法来获取，在中括号 [] 内写入索引，索引从 0 开始计数：

字符串 str 的第 1 个字节：str[0]
第 i 个字节：str[i - 1]
最后 1 个字节：str[len(str)-1]

字符串拼接符 +

两个字符串 s1 和 s2 可以通过 s := s1 + s2 拼接在一起。

s2 追加在 s1 尾部并生成一个新的字符串 s。

你可以通过以下方式来对代码中多行的字符串进行拼接：

str := "Beginning of the string " +
"second part of the string"
由于编译器行尾自动补全分号的缘故，加号 + 必须放在第一行。

拼接的简写形式 += 也可以用于字符串：

s := "hel" + "lo,"
s += "world!"
fmt.Println(s) //输出 “hello, world!”
在循环中使用加号 + 拼接字符串并不是最高效的做法，更好的办法是使用函数 strings.Join()（第 4.7.10 节），有没有更好地办法了？有！使用字节缓冲（bytes.Buffer）拼接更加给力（第 7.2.6 节）！

4.7 strings 和 strconv 包

1 前缀和后缀
strings.HasPrefix(s, prefix string) bool 
strings.HasSuffix(s, suffix string) bool
2 字符串包含关系
strings.Contains(s, substr string) bool
3 判断子字符串或字符在父字符串中出现的位置（索引）
strings.Index(s, str string) int  //Index 返回字符串 str 在字符串 s 中的索引
//LastIndex 返回字符串 str 在字符串 s 中最后出现位置的索引（str 的第一个字符的索引），-1 表示字符串 s 不包含字符串 str
strings.LastIndex(s, str string) int 
strings.IndexRune(s string, ch int) int //如果 ch 是非 ASCII 编码的字符，建议使用
4 字符串替换
//Replace 用于将字符串 str 中的前 n 个字符串 old 替换为字符串 new，并返回一个新的字符串，如果 n = -1 则替换所有字符串
strings.Replace(str, old, new, n) string
5 统计字符串出现次数
strings.Count(s, str string) int
6 重复字符串
//Repeat 用于重复 count 次字符串 s 并返回一个新的字符串：
strings.Repeat(s, count int) string
7 修改字符串大小写
strings.ToLower(s) string
strings.ToUpper(s) string
8 修剪字符串
strings.TrimSpace(s)
strings.Trim(s, "cut")
9 分割字符串
strings.Fields(s) 将会利用 1 个或多个空白符号来作为动态长度的分隔符将字符串分割成若干小块，
并返回一个 slice，如果字符串只包含空白符号，则返回一个长度为 0 的 slice。
strings.Split(s, sep) 用于自定义分割符号来对指定字符串进行分割，同样返回 slice。
10 拼接 slice 到字符串
Strings.Join(sl []string, sep string)
示例：
package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main() {
    str := "The quick brown fox jumps over the lazy dog"
    sl := strings.Fields(str)
    fmt.Printf("Splitted in slice: %v\n", sl)
    for _, val := range sl {
        fmt.Printf("%s - ", val)
    }
    fmt.Println()
    str2 := "GO1|The ABC of Go|25"
    sl2 := strings.Split(str2, "|")
    fmt.Printf("Splitted in slice: %v\n", sl2)
    for _, val := range sl2 {
        fmt.Printf("%s - ", val)
    }
    fmt.Println()
    str3 := strings.Join(sl2,";")
    fmt.Printf("sl2 joined by ;: %s\n", str3)
}
11 从字符串中读取内容
函数 strings.NewReader(str) 用于生成一个 Reader 并读取字符串中的内容，然后返回指向该 Reader 的指针，
从其它类型读取内容的函数还有：

Read() 从 []byte 中读取内容。
ReadByte() 和 ReadRune() 从字符串中读取下一个 byte 或者 rune。

12 字符串与其它类型的转换
与字符串相关的类型转换都是通过 strconv 包实现的。
针对从数字类型转换到字符串，Go 提供了以下函数：

strconv.Itoa(i int) string 返回数字 i 所表示的字符串类型的十进制数。
strconv.FormatFloat(f float64, fmt byte, prec int, bitSize int) string 将 64 位浮点型的数字转换为字符串，
其中 fmt 表示格式（其值可以是 'b'、'e'、'f' 或 'g'），prec 表示精度，bitSize 则使用 32 表示 float32，
用 64 表示 float64。
将字符串转换为其它类型 tp 并不总是可能的，可能会在运行时抛出错误 parsing "…": invalid argument。

针对从字符串类型转换为数字类型，Go 提供了以下函数：

strconv.Atoi(s string) (i int, err error) 将字符串转换为 int 型。
strconv.ParseFloat(s string, bitSize int) (f float64, err error) 将字符串转换为 float64 型。

4.8 时间和日期

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)

var week time.Duration
func main() {
    t := time.Now()
    fmt.Println(t) // e.g. Wed Dec 21 09:52:14 +0100 RST 2011
    fmt.Printf("%02d.%02d.%4d\n", t.Day(), t.Month(), t.Year())
    // 21.12.2011
    t = time.Now().UTC()
    fmt.Println(t) // Wed Dec 21 08:52:14 +0000 UTC 2011
    fmt.Println(time.Now()) // Wed Dec 21 09:52:14 +0100 RST 2011
    // calculating times:
    week = 60 * 60 * 24 * 7 * 1e9 // must be in nanosec
    week_from_now := t.Add(week)
    fmt.Println(week_from_now) // Wed Dec 28 08:52:14 +0000 UTC 2011
    // formatting times:
    fmt.Println(t.Format(time.RFC822)) // 21 Dec 11 0852 UTC
    fmt.Println(t.Format(time.ANSIC)) // Wed Dec 21 08:56:34 2011
    fmt.Println(t.Format("02 Jan 2006 15:04")) // 21 Dec 2011 08:52
    s := t.Format("20060102")
    fmt.Println(t, "=>", s)
    // Wed Dec 21 08:52:14 +0000 UTC 2011 => 20111221
}

5 控制结构

5.1 if-else 结构

package main

import "fmt"

func main() {
    var first int = 10
    var cond int

    if first <= 0 {

        fmt.Printf("first is less than or equal to 0\n")
    } else if first > 0 && first < 5 {

        fmt.Printf("first is between 0 and 5\n")
    } else {

        fmt.Printf("first is 5 or greater\n")
    }
    if cond = 5; cond > 10 {

        fmt.Printf("cond is greater than 10\n")
    } else {

        fmt.Printf("cond is not greater than 10\n")
    }
}

5.2 测试多返回值函数的错误

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

func main() {
    var orig string = "ABC"
    // var an int
    var newS string
    // var err error

    fmt.Printf("The size of ints is: %d\n", strconv.IntSize)      
    // anInt, err = strconv.Atoi(origStr)
    an, err := strconv.Atoi(orig)
    if err != nil {
        fmt.Printf("orig %s is not an integer - exiting with error\n", orig)
        return
    } 
    fmt.Printf("The integer is %d\n", an)
    an = an + 5
    newS = strconv.Itoa(an)
    fmt.Printf("The new string is: %s\n", newS)
}

5.3 switch 结构

package main

import "fmt"

func main() {
    var num1 int = 100
    switch num1 {
    case 98, 99:
        fmt.Println("It's equal to 98")
    case 100: 
        fmt.Println("It's equal to 100")
    default:
        fmt.Println("It's not equal to 98 or 100")
    }

   var num1 int = 7
    switch {
        case num1 < 0:
            fmt.Println("Number is negative")
        case num1 > 0 && num1 < 10:
            fmt.Println("Number is between 0 and 10")
        default:
            fmt.Println("Number is 10 or greater")
    }
}

5.4 for 结构

package main

import "fmt"

func main() {
    str := "Go is a beautiful language!"
    fmt.Printf("The length of str is: %d\n", len(str))
    for ix :=0; ix < len(str); ix++ {
        fmt.Printf("Character on position %d is: %c \n", ix, str[ix])
    }
    for pos, char := range str {
        fmt.Printf("Character on position %d is: %c \n", pos, char)
    }
}

5.5 Break 与 continue

package main

func main() {
    for i:=0; i<3; i++ {
        for j:=0; j<10; j++ {
            if j>5 {
                break   
            }
            print(j)
        }
        print("  ")
    }
}

5.6 标签与 goto

package main

import "fmt"

func main() {

LABEL1:
    for i := 0; i <= 5; i++ {
        for j := 0; j <= 5; j++ {
            if j == 4 {
                continue LABEL1
            }
            fmt.Printf("i is: %d, and j is: %d\n", i, j)
        }
    }

}

package main

func main() {
    i:=0
    HERE:
        print(i)
        i++
        if i==5 {
            return
        }
        goto HERE
}

6 函数（function）

6.1 介绍

Go 里面拥三种类型的函数：

• 普通的带有名字的函数
• 匿名函数或者lambda函数
• 方法

6.2 函数参数与返回值

1 按值传递（call by value） 按引用传递（call by reference）
Go 默认使用按值传递来传递参数，也就是传递参数的副本。函数接收参数副本之后，在使用变量的过程中可能对副本的值
进行更改，但不会影响到原来的变量，比如 Function(arg1)。

如果你希望函数可以直接修改参数的值，而不是对参数的副本进行操作，你需要将参数的地址（变量名前面添加&符号，
比如 &variable）传递给函数，这就是按引用传递，比如 Function(&arg1)，此时传递给函数的是一个指针。如果传递给函数
的是一个指针，指针的值（一个地址）会被复制，但指针的值所指向的地址上的值不会被复制；我们可以通过这个指针的
值来修改这个值所指向的地址上的值。

2 命名的返回值（named return variables）
命名返回值作为结果形参（result parameters）被初始化为相应类型的零值，当需要返回的时候，
我们只需要一条简单的不带参数的return语句。需要注意的是，即使只有一个命名返回值，也需要使用 () 括起来
package main

import "fmt"

var num int = 10
var numx2, numx3 int

func main() {
    numx2, numx3 = getX2AndX3(num)
    PrintValues()
    numx2, numx3 = getX2AndX3_2(num)
    PrintValues()
}

func PrintValues() {
    fmt.Printf("num = %d, 2x num = %d, 3x num = %d\n", num, numx2, numx3)
}

func getX2AndX3(input int) (int, int) {
    return 2 * input, 3 * input
}

func getX2AndX3_2(input int) (x2 int, x3 int) {
    x2 = 2 * input
    x3 = 3 * input
    // return x2, x3
    return
}
3 空白符（blank identifier）
空白符用来匹配一些不需要的值，然后丢弃掉
package main

import "fmt"

func main() {
    var i1 int
    var f1 float32
    i1, _, f1 = ThreeValues()
    fmt.Printf("The int: %d, the float: %f \n", i1, f1)
}

func ThreeValues() (int, int, float32) {
    return 5, 6, 7.5
}
4 改变外部变量（outside variable）
传递指针给函数不但可以节省内存（因为没有复制变量的值），而且赋予了函数直接修改外部变量的能力，所以被修改的变量不再需要使用 return 返回：
package main

import (
    "fmt"
)

// this function changes reply:
func Multiply(a, b int, reply *int) {
    *reply = a * b
}

func main() {
    n := 0
    reply := &n
    Multiply(10, 5, reply)
    fmt.Println("Multiply:", *reply) // Multiply: 50
}

6.3 传递变长参数

如果函数的最后一个参数是采用 ...type 的形式，那么这个函数就可以处理一个变长的参数，这个长度可以为 0，这样的函数称为变参函数。

func myFunc(a, b, arg ...int) {}

如果参数被存储在一个数组 arr 中，则可以通过 arr... 的形式来传递参数调用变参函数。

package main

import "fmt"

func main() {
    x := Min(1, 3, 2, 0)
    fmt.Printf("The minimum is: %d\n", x)
    arr := []int{7,9,3,5,1}
    x = Min(arr...)
    fmt.Printf("The minimum in the array arr is: %d", x)
}

func Min(a ...int) int {
    if len(a)==0 {
        return 0
    }
    min := a[0]
    for _, v := range a {
        if v < min {
            min = v
        }
    }
    return min
}

6.4 defer 和追踪

关键字 defer 允许我们推迟到函数返回之前（或任意位置执行 return 语句之后）一刻才执行某个语句或函数

package main
import "fmt"

func main() {
    Function1()
}

func Function1() {
    fmt.Printf("In Function1 at the top\n")
    defer Function2()
    fmt.Printf("In Function1 at the bottom!\n")
}

func Function2() {
    fmt.Printf("Function2: Deferred until the end of the calling function!")
}

6.5 内置函数

close 用于管道通信

len、cap len 用于返回某个类型的长度或数量（字符串、数组、切片、map 和管道）；cap 是容量的意思，用于返回某个类型的最大容量（只能用于切片和 map）

new、make new 和 make 均是用于分配内存：new 用于值类型和用户定义的类型，如自定义结构，make 用户内置引用类型（切片、map 和管道）。它们的用法就像是函数，但是将类型作为参数：new(type)、make(type)。new(T) 分配类型 T 的零值并返回其地址，也就是指向类型 T 的指针（详见第 10.1 节）。它也可以被用于基本类型：v := new(int)。make(T) 返回类型 T 的初始化之后的值，因此它比 new 进行更多的工作（详见第 7.2.3/4 节、第 8.1.1 节和第 14.2.1 节）new() 是一个函数，不要忘记它的括号

copy、append 用于复制和连接切片

panic、recover 两者均用于错误处理机制

print、println 底层打印函数（详见第 4.2 节），在部署环境中建议使用 fmt 包

complex、real imag 用于创建和操作复数

6.6 递归函数

斐波那契数列

package main

import "fmt"

func main() {
    result := 0
    for i := 0; i <= 10; i++ {
        result = fibonacci(i)
        fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)
    }
}

func fibonacci(n int) (res int) {
    if n <= 1 {
        res = 1
    } else {
        res = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
    }
    return
}

Go 语言中也可以使用相互调用的递归函数：多个函数之间相互调用形成闭环

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    fmt.Printf("%d is even: is %t\n", 16, even(16)) // 16 is even: is true
    fmt.Printf("%d is odd: is %t\n", 17, odd(17))
    // 17 is odd: is true
    fmt.Printf("%d is odd: is %t\n", 18, odd(18))
    // 18 is odd: is false
}

func even(nr int) bool {
    if nr == 0 {
        return true
    }
    return odd(RevSign(nr) - 1)
}

func odd(nr int) bool {
    if nr == 0 {
        return false
    }
    return even(RevSign(nr) - 1)
}

func RevSign(nr int) int {
    if nr < 0 {
        return -nr
    }
    return nr
}

6.7 将函数作为参数

函数可以作为其它函数的参数进行传递，然后在其它函数内调用执行，一般称之为回调

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    callback(1, Add)
}

func Add(a, b int) {
    fmt.Printf("The sum of %d and %d is: %d\n", a, b, a+b)
}

func callback(y int, f func(int, int)) {
    f(y, 2) // this becomes Add(1, 2)
}

6.8 闭包

当我们不希望给函数起名字的时候，可以使用匿名函数，例如：func(x, y int) int { return x + y }。

这样的一个函数不能够独立存在（编译器会返回错误：non-declaration statement outside function body），但可以被赋值于某个变量，即保存函数的地址到变量中：fplus := func(x, y int) int { return x + y }，然后通过变量名对函数进行调用：

package main

import "fmt"

func main() {
    f()
}
func f() {
    for i := 0; i < 4; i++ {
        g := func(i int) { fmt.Printf("%d ", i) }
        g(i)
        fmt.Printf(" - g is of type %T and has value %v\n", g, g)
    }
}

package main

import "fmt"

func f() (ret int) {
    defer func() {
        ret++
    }()
    return 1
}
func main() {
    fmt.Println(f())
}

匿名函数同样被称之为闭包（函数式语言的术语）：它们被允许调用定义在其它环境下的变量。闭包可使得某个函数捕捉到一些外部状态，例如：函数被创建时的状态。另一种表示方式为：一个闭包继承了函数所声明时的作用域。这种状态（作用域内的变量）都被共享到闭包的环境中，因此这些变量可以在闭包中被操作，直到被销毁。

6.9 应用闭包：将函数作为返回值

ackage main

import "fmt"

func main() {
    // make an Add2 function, give it a name p2, and call it:
    p2 := Add2()
    fmt.Printf("Call Add2 for 3 gives: %v\n", p2(3))
    // make a special Adder function, a gets value 3:
    TwoAdder := Adder(2)
    fmt.Printf("The result is: %v\n", TwoAdder(3))
}

func Add2() func(b int) int {
    return func(b int) int {
        return b + 2
    }
}

func Adder(a int) func(b int) int {
    return func(b int) int {
        return a + b
    }
}

6.10 使用闭包调试

当您在分析和调试复杂的程序时，无数个函数在不同的代码文件中相互调用，如果这时候能够准确地知道哪个文件中的具体哪个函数正在执行，对于调试是十分有帮助的。您可以使用 runtime 或 log 包中的特殊函数来实现这样的功能。包runtime 中的函数 Caller() 提供了相应的信息，因此可以在需要的时候实现一个 where() 闭包函数来打印函数执行的位置：

where := func() {
    _, file, line, _ := runtime.Caller(1)
    log.Printf("%s:%d", file, line)
}
where()
// some code
where()
// some more code
where()

6.11 计算函数执行时间

有时候，能够知道一个计算执行消耗的时间是非常有意义的，尤其是在对比和基准测试中。最简单的一个办法就是在计算开始之前设置一个起始时候，再由计算结束时的结束时间，最后取出它们的差值，就是这个计算所消耗的时间。想要实现这样的做法，可以使用 time 包中的 Now() 和 Sub 函数：
递归（1.6s）和尾递归（0s 毫秒级）

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)


func main() {
    start := time.Now()
    result := 0
    for i := 0; i <= 40; i++ {
        result = fibonacci(i)
        fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)
    }
    end := time.Now()
    delta := end.Sub(start)
    fmt.Printf("longCalculation took this amount of time: %s\n", delta)

    start = time.Now()
    result = 0
    for i := 0; i <= 40; i++ {
        result = fibonacciHignSpeed(i, 0, 1)
        fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)
    }
    end = time.Now()
    delta = end.Sub(start)
    fmt.Printf("longCalculation took this amount of time: %s\n", delta)
}
//递归
func fibonacci(n int) (res int) {
    if n <= 1 {
        res = 1
    } else {
        res = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
    }
    return
}
// 尾递归
func fibonacciHignSpeed(n, a, b int) (int) {
    if(n <= 0) {
        return b
    }
    return  fibonacciHignSpeed(n - 1, b, a + b)
}

6.12 通过内存缓存来提升性能

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

const LIM = 41

var fibs [LIM]uint64

func main() {
    var result uint64 = 0
    start := time.Now()
    for i := 0; i < LIM; i++ {
        result = fibonacci(i)
        fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)
    }
    end := time.Now()
    delta := end.Sub(start)
    fmt.Printf("longCalculation took this amount of time: %s\n", delta)
}
func fibonacci(n int) (res uint64) {
    // memoization: check if fibonacci(n) is already known in array:
    if fibs[n] != 0 {
        res = fibs[n]
        return
    }
    if n <= 1 {
        res = 1
    } else {
        res = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
    }
    fibs[n] = res
    return
}

7 数组与切片

7.1 声明和初始化

声明

var identifier [len]type

初始化

var arrKeyValue = [5]string{3: "Chris", 4: "Ron"}

Go 语言中的数组是一种 值类型（不像 C/C++ 中是指向首元素的指针），所以可以通过 new() 来创建： var arr1 = new([5]int)。
那么这种方式和 var arr2 [5]int 的区别是什么呢？arr1 的类型是 *[5]int，而 arr2的类型是 [5]int

可以取任意数组常量的地址来作为指向新实例的指针：

package main
import "fmt"

func fp(a *[3]int) { fmt.Println(a) }

func main() {
    for i := 0; i < 3; i++ {
        fp(&[3]int{i, i * i, i * i * i})
    }
}

多维数组

package main
const (
    WIDTH  = 1920
    HEIGHT = 1080
)

type pixel int
var screen [WIDTH][HEIGHT]pixel

func main() {
    for y := 0; y < HEIGHT; y++ {
        for x := 0; x < WIDTH; x++ {
            screen[x][y] = 0
        }
    }
}

将数组传递给函数：

package main
import "fmt"

func main() {
    array := [3]float64{7.0, 8.5, 9.1}
    x := Sum(&array) // Note the explicit address-of operator
    // to pass a pointer to the array
    fmt.Printf("The sum of the array is: %f", x)
}

func Sum(a *[3]float64) (sum float64) {
    for _, v := range a { // derefencing *a to get back to the array is not necessary!
        sum += v
    }
    return
}

7.2 切片

切片（slice）是对数组一个连续片段的引用（该数组我们称之为相关数组，通常是匿名的），所以切片是一个引用类型。
声明切片的格式是：

 var identifier []type  //（不需要说明长度）。

切片的初始化格式是：

var slice1 []type = arr1[start:end]

这表示 slice1 是由数组 arr1 从 start 索引到 end-1 索引之间的元素构成的子集。

切片在内存中的组织方式实际上是一个有 3 个域的结构体：指向相关数组的指针，切片 长度以及切片容量。下图给出了一个长度为 2，容量为 4 的切片。
y[0] = 3 且 y[1] = 5。
切片 y[0:4] 由 元素 3, 5， 7 和 11 组成。

将切片传递给函数

func sum(a []int) int {
    s := 0
    for i := 0; i < len(a); i++ {
        s += a[i]
    }
    return s
}

func main {
    var arr = [5]int{0, 1, 2, 3, 4}
    sum(arr[:])
}

用 make() 创建一个切片：
当相关数组还没有定义时，我们可以使用 make() 函数来创建一个切片 同时创建好相关数组：

var slice1 []type = make([]type, len) //make 的使用方式是：func make([]T, len, cap)，其中 cap 是可选参数。

new() 和 make() 的区别
new(T) 为每个新的类型T分配一片内存，初始化为 0 并且返回类型为*T的内存地址：这种方法 返回一个指向类型为 T，值为 0 的地址的指针，它适用于值类型如数组和结构体（参见第 10 章）；它相当于 &T{}。
make(T) 返回一个类型为 T 的初始值，它只适用于3种内建的引用类型：切片、map 和 channel。

7.3 For-range 结构

这种构建方法可以应用与数组和切片:

for ix, value := range slice1 {
    ...
}

7.4 切片重组（reslice）

切片可以反复扩展直到占据整个相关数组

package main
import "fmt"

func main() {
    slice1 := make([]int, 0, 10)
    // load the slice, cap(slice1) is 10:
    for i := 0; i < cap(slice1); i++ {
        slice1 = slice1[0:i+1]
        slice1[i] = i
        fmt.Printf("The length of slice is %d\n", len(slice1))
    }

    // print the slice:
    for i := 0; i < len(slice1); i++ {
        fmt.Printf("Slice at %d is %d\n", i, slice1[i])
    }
}

7.5 切片的复制与追加

如果想增加切片的容量，我们必须创建一个新的更大的切片并把原分片的内容都拷贝过来。下面的代码描述了从拷贝切片的 copy 函数和向切片追加新元素的 append 函数。

package main
import "fmt"

func main() {
    sl_from := []int{1, 2, 3}
    sl_to := make([]int, 10)

    n := copy(sl_to, sl_from)
    fmt.Println(sl_to)
    fmt.Printf("Copied %d elements\n", n) // n == 3

    sl3 := []int{1, 2, 3}
    sl3 = append(sl3, 4, 5, 6)
    fmt.Println(sl3)
}

7.6 字符串、数组和切片的应用

1 从字符串生成字节切片

package main

import "fmt"

func main() {
    s := "\u00ff\u754c"
    for i, c := range s {
        fmt.Printf("%d:%c ", i, c)
    }
}

输出：

0:ÿ 2:界

我们知道，Unicode 字符会占用 2 个字节，有些甚至需要 3 个或者 4 个字节来进行表示。如果发现错误的 UTF8 字符，则该字符会被设置为 U+FFFD 并且索引向前移动一个字节。和字符串转换一样，您同样可以使用 c := []int(s) 语法，这样切片中的每个 int 都会包含对应的 Unicode 代码，因为字符串中的每次字符都会对应一个整数。

2 获取字符串的某一部分

使用 substr := str[start:end] 可以从字符串 str 获取到从索引 start 开始到 end-1 位置的子字符串。同样的，str[start:] 则表示获取从 start 开始到 len(str)-1 位置的子字符串。而 str[:end] 表示获取从 0 开始到 end-1的子字符串。

3 字符串和切片的内存结构

在内存中，一个字符串实际上是一个双字结构，即一个指向实际数据的指针和记录字符串长度的整数:

4 修改字符串中的某个字符

s := "hello"
c := []byte(s)
c[0] = ’c’
s2 := string(c) // s2 == "cello"

5 字节数组对比函数

func Compare(a, b[]byte) int {
    for i:=0; i < len(a) && i < len(b); i++ {
        switch {
        case a[i] > b[i]:
            return 1
        case a[i] < b[i]:
            return -1
        }
    }
    // 数组的长度可能不同
    switch {
    case len(a) < len(b):
        return -1
    case len(a) > len(b):
        return 1
    }
    return 0 // 数组相等
}

6 搜索及排序切片和数组

func SearchInts(a []int, n int) int
func SearchFloat64s(a []float64, x float64) int
func SearchStrings(a []string, x string) int

您可以通过查看 官方文档 来获取更详细的信息。

7 append 函数常见操作

将切片 b 的元素追加到切片 a 之后：a = append(a, b...)

复制切片 a 的元素到新的切片 b 上：
b = make([]T, len(a))
copy(b, a)

删除位于索引 i 的元素：a = append(a[:i], a[i+1:]...)

切除切片 a 中从索引 i 至 j 位置的元素：a = append(a[:i], a[j:]...)

为切片 a 扩展 j 个元素长度：a = append(a, make([]T, j)...)

在索引 i 的位置插入元素 x：a = append(a[:i], append([]T{x}, a[i:]...)...)

在索引 i 的位置插入长度为 j 的新切片：a = append(a[:i], append(make([]T, j), a[i:]...)...)

在索引 i 的位置插入切片 b 的所有元素：a = append(a[:i], append(b, a[i:]...)...)

取出位于切片 a 最末尾的元素 x：x, a = a[len(a)-1], a[:len(a)-1]

将元素 x 追加到切片 a：a = append(a, x)

8 切片和垃圾回收

切片的底层指向一个数组，该数组的实际体积可能要大于切片所定义的体积。只有在没有任何切片指向的时候，底层的数组内层才会被释放，这种特性有时会导致程序占用多余的内存。
示例 函数 FindDigits 将一个文件加载到内存，然后搜索其中所有的数字并返回一个切片。

var digitRegexp = regexp.MustCompile("[0-9]+")

func FindDigits(filename string) []byte {
    b, _ := ioutil.ReadFile(filename)
    return digitRegexp.Find(b)
}

这段代码可以顺利运行，但返回的 []byte 指向的底层是整个文件的数据。只要该返回的切片不被释放，垃圾回收器就不能释放整个文件所占用的内存。换句话说，一点点有用的数据却占用了整个文件的内存。

想要避免这个问题，可以通过拷贝我们需要的部分到一个新的切片中：

func FindDigits(filename string) []byte {
   b, _ := ioutil.ReadFile(filename)
   b = digitRegexp.Find(b)
   c := make([]byte, len(b))
   copy(c, b)
   return c
}

8 Map

map 是一种特殊的数据结构：一种元素对（pair）的无序集合，pair 的一个元素是 key，对应的另一个元素是 value，所以这个结构也称为关联数组或字典。这是一种快速寻找值的理想结构：给定 key，对应的 value 可以迅速定位。

map 这种数据结构在其他编程语言中也称为字典（Python）、hash 和 HashTable 等。

8.1 声明、初始化和 make

map 是引用类型，可以使用如下声明：

var map1 map[keytype]valuetype
var map1 map[string]int

key 可以是任意可以用 == 或者 != 操作符比较的类型，比如 string、int、float。所以数组、切片和结构体不能作为 key，但是指针和接口类型可以。如果要用结构体作为 key 可以提供 Key() 和 Hash() 方法，这样可以通过结构体的域计算出唯一的数字或者字符串的 key。

value 可以是任意类型的；通过使用空接口类型（详见第 11.9 节），我们可以存储任意值，但是使用这种类型作为值时需要先做一次类型断言。

map 传递给函数的代价很小：在 32 位机器上占 4 个字节，64 位机器上占 8 个字节，无论实际上存储了多少数据。通过 key 在 map 中寻找值是很快的，比线性查找快得多，但是仍然比从数组和切片的索引中直接读取要慢 100 倍；所以如果你很在乎性能的话还是建议用切片来解决问题。
示例：

package main
import "fmt"

func main() {
    var mapLit map[string]int
    //var mapCreated map[string]float32
    var mapAssigned map[string]int

    mapLit = map[string]int{"one": 1, "two": 2}
    mapCreated := make(map[string]float32)
    mapAssigned = mapLit

    mapCreated["key1"] = 4.5
    mapCreated["key2"] = 3.14159
    mapAssigned["two"] = 3

    fmt.Printf("Map literal at \"one\" is: %d\n", mapLit["one"])
    fmt.Printf("Map created at \"key2\" is: %f\n", mapCreated["key2"])
    fmt.Printf("Map assigned at \"two\" is: %d\n", mapLit["two"])
    fmt.Printf("Map literal at \"ten\" is: %d\n", mapLit["ten"])
}

和数组不同，map 可以根据新增的 key-value 对动态的伸缩，因此它不存在固定长度或者最大限制。但是你也可以选择标明 map 的初始容量 capacity，就像这样：make(map[keytype]valuetype, cap)。例如：

map2 := make(map[string]float, 100)

当 map 增长到容量上限的时候，如果再增加新的 key-value 对，map 的大小会自动加 1。所以出于性能的考虑，对于大的 map 或者会快速扩张的 map，即使只是大概知道容量，也最好先标明。

这里有一个 map 的具体例子，即将音阶和对应的音频映射起来：

noteFrequency := map[string]float32 {
    "C0": 16.35, "D0": 18.35, "E0": 20.60, "F0": 21.83,
    "G0": 24.50, "A0": 27.50, "B0": 30.87, "A4": 440}

8.2 测试键值对是否存在及删除元素

_, ok := map1[key1] // 如果key1存在则ok == true，否在ok为false

8.3 for-range 的配套用法

package main
import "fmt"

func main() {
    map1 := make(map[int]float32)
    map1[1] = 1.0
    map1[2] = 2.0
    map1[3] = 3.0
    map1[4] = 4.0
    for key, value := range map1 {
        fmt.Printf("key is: %d - value is: %f\n", key, value)
    }
}

8.4 map 类型的切片

假设我们想获取一个 map 类型的切片，我们必须使用两次 make() 函数，第一次分配切片，第二次分配 切片中每个 map 元素：

package main
import "fmt"

func main() {
    // Version A:
    items := make([]map[int]int, 5)
    for i:= range items {
        items[i] = make(map[int]int, 1)
        items[i][1] = 2
    }
    fmt.Printf("Version A: Value of items: %v\n", items)

    // Version B: NOT GOOD!
    items2 := make([]map[int]int, 5)
    for _, item := range items2 {
        item = make(map[int]int, 1) // item is only a copy of the slice element.
        item[1] = 2 // This 'item' will be lost on the next iteration.
    }
    fmt.Printf("Version B: Value of items: %v\n", items2)
}

8.5 map 的排序

map 默认是无序的，不管是按照 key 还是按照 value 默认都不排序（详见第 8.3 节）。

如果你想为 map 排序，需要将 key（或者 value）拷贝到一个切片，再对切片排序（使用 sort 包，详见第 7.6.6 节），然后可以使用切片的 for-range 方法打印出所有的 key 和 value。

// the telephone alphabet:
package main
import (
    "fmt"
    "sort"
)

var (
    barVal = map[string]int{"alpha": 34, "bravo": 56, "charlie": 23,
                            "delta": 87, "echo": 56, "foxtrot": 12,
                            "golf": 34, "hotel": 16, "indio": 87,
                            "juliet": 65, "kili": 43, "lima": 98}
)

func main() {
    fmt.Println("unsorted:")
    for k, v := range barVal {
        fmt.Printf("Key: %v, Value: %v / ", k, v)
    }
    keys := make([]string, len(barVal))
    i := 0
    for k, _ := range barVal {
        keys[i] = k
    i++
    }
    sort.Strings(keys)
    fmt.Println()
    fmt.Println("sorted:")
    for _, k := range keys {
        fmt.Printf("Key: %v, Value: %v / ", k, barVal[k])
    }
}

8.6 将 map 的键值对调

package main
import (
    "fmt"
)

var (
    barVal = map[string]int{"alpha": 34, "bravo": 56, "charlie": 23,
                            "delta": 87, "echo": 56, "foxtrot": 12,
                            "golf": 34, "hotel": 16, "indio": 87,
                            "juliet": 65, "kili": 43, "lima": 98}
)

func main() {
    invMap := make(map[int]string, len(barVal))
    for k, v := range barVal {
        invMap[v] = k
    }
    fmt.Println("inverted:")
    for k, v := range invMap {
        fmt.Printf("Key: %v, Value: %v / ", k, v)
    }
    fmt.Println()
}

9 包（package）

9.1 标准库概述

像 fmt、os 等这样具有常用功能的内置包在 Go 语言中有 150 个以上，它们被称为标准库，大部分(一些底层的除外)内置于 Go 本身。完整列表可以在 Go Walker 查看。

9.2 regexp 包

简单模式：

ok, _ := regexp.Match(pat, []byte(searchIn))

变量 ok 将返回 true 或者 false,我们也可以使用 MatchString：

ok, _ := regexp.MathString(pat, searchIn)

示例：

package main
import (
    "fmt"
    "regexp"
    "strconv"
)
func main() {
    //目标字符串
    searchIn := "John: 2578.34 William: 4567.23 Steve: 5632.18"
    pat := "[0-9]+.[0-9]+" //正则

    f := func(s string) string{
        v, _ := strconv.ParseFloat(s, 32)
        return strconv.FormatFloat(v * 2, 'f', 2, 32)
    }

    if ok, _ := regexp.Match(pat, []byte(searchIn)); ok {
    fmt.Println("Match Found!")
    }

    re, _ := regexp.Compile(pat)
    //将匹配到的部分替换为"##.#"
    str := re.ReplaceAllString(searchIn, "##.#")
    fmt.Println(str)
    //参数为函数时
    str2 := re.ReplaceAllStringFunc(searchIn, f)
    fmt.Println(str2)
}

9.3 锁和 sync 包

在一些复杂的程序中，通常通过不同线程执行不同应用来实现程序的并发。当不同线程要使用同一个变量时，经常会出现一个问题：无法预知变量被不同线程修改的顺序！(这通常被称为资源竞争,指不同线程对同一变量使用的竞争)显然这无法让人容忍，那我们该如何解决这个问题呢？

经典的做法是一次只能让一个线程对共享变量进行操作。当变量被一个线程改变时(临界区)，我们为它上锁，直到这个线程执行完成并解锁后，其他线程才能访问它。

特别是我们之前章节学习的 map 类型是不存在锁的机制来实现这种效果(出于对性能的考虑),所以 map 类型是非线程安全的.当并行访问一个共享的 map 类型的数据，map 数据将会出错。

sync.Mutex 是一个互斥锁，它的作用是守护在临界区入口来确保同一时间只能有一个线程进入临界区。
假设 info 是一个需要上锁的放在共享内存中的变量。通过包含 Mutex 来实现的一个典型例子如下：

import  “sync”

type Info struct {
    mu sync.Mutex
    // ... other fields, e.g.: Str string
}

如果一个函数想要改变这个变量可以这样写:

func Update(info *Info) {
    info.mu.Lock()
    // critical section:
    info.Str = // new value
    // end critical section
    info.mu.Unlock()
}

9.4 精密计算和 big 包

对于整数的高精度计算 Go 语言中提供了 big 包。其中包含了 math 包：有用来表示大整数的 big.Int 和表示大有理数的big.Rat 类型（可以表示为 2/5 或 3.1416 这样的分数，而不是无理数或 π）。这些类型可以实现任意位类型的数字，只要内存足够大。缺点是更大的内存和处理开销使它们使用起来要比内置的数字类型慢很多。

// big.go
package main

import (
    "fmt"
    "math"
    "math/big"
)

func main() {
    // Here are some calculations with bigInts:
    im := big.NewInt(math.MaxInt64)
    in := im
    io := big.NewInt(1956)
    ip := big.NewInt(1)
    ip.Mul(im, in).Add(ip, im).Div(ip, io)
    fmt.Printf("Big Int: %v\n", ip)
    // Here are some calculations with bigInts:
    rm := big.NewRat(math.MaxInt64, 1956)
    rn := big.NewRat(-1956, math.MaxInt64)
    ro := big.NewRat(19, 56)
    rp := big.NewRat(1111, 2222)
    rq := big.NewRat(1, 1)
    rq.Mul(rm, rn).Add(rq, ro).Mul(rq, rp)
    fmt.Printf("Big Rat: %v\n", rq)
}

/* Output:
Big Int: 43492122561469640008497075573153004
Big Rat: -37/112
*/

9.5 自定义包和可见性

• 导入外部安装包:

如果你要在你的应用中使用一个或多个外部包，首先你必须使用 go install（参见第 9.7 节）在你的本地机器上安装它们。

假设你想使用 http://codesite.ext/author/goExample/goex 这种托管在 Google Code、GitHub 和 Launchpad 等代码网站上的包。

你可以通过如下命令安装：

go install codesite.ext/author/goExample/goex

将一个名为 codesite.ext/author/goExample/goex 的 map 安装在 $GOROOT/src/ 目录下。
通过以下方式，一次性安装，并导入到你的代码中：

import goex "codesite.ext/author/goExample/goex"

• 包的初始化:

程序的执行开始于导入包，初始化 main 包然后调用 main 函数。

一个没有导入的包将通过分配初始值给所有的包级变量和调用源码中定义的包级 init 函数来初始化。一个包可能有多个 init 函数甚至在一个源码文件中。它们的执行是无序的。这是最好的例子来测定包的值是否只依赖于相同包下的其他值或者函数。

init 函数是不能被调用的。

导入的包在包自身初始化前被初始化,而一个包在程序执行中只能初始化一次。

• 编译并安装一个包(参见第 9.7 节):
  在 Linux/OS X 下可以用类似第 4.3 节的 Makefile 脚本做到这一点：

include $(GOROOT)/src/Make.inc
TARG=pack1
GOFILES=\
    pack1.go\
    pack1b.go\
include $(GOROOT)/src/Make.pkg

9.6 为自定义包使用 godoc

godoc工具（第 3.6 节）在显示自定义包中的注释也有很好的效果：注释必须以 `//`` 开始并无空行放在声明（包，类型，函数）前。godoc 会为每个文件生成一系列的网页。

9.7 使用 go install 安装自定义包

go install 是 Go 中自动包安装工具：如需要将包安装到本地它会从远端仓库下载包：检出、编译和安装一气呵成。

在包安装前的先决条件是要自动处理包自身依赖关系的安装。被依赖的包也会安装到子目录下，但是没有文档和示例：可以到网上浏览。

9.8 自定义包的目录结构、go install 和 go test

下面的结构给了你一个好的示范(uc 代表通用包名, 名字为粗体的代表目录，斜体代表可执行文件):

/home/user/goprograms
    ucmain.go   (uc包主程序)
    Makefile (ucmain的2-makefile)
    ucmain
    src/uc   (包含uc包的go源码)
        uc.go
        uc_test.go
        Makefile (包的1-makefile)
        uc.a
        _obj
            uc.a
        _test
            uc.a
    bin      (包含最终的执行文件)
            ucmain
    pkg/linux_amd64
            uc.a    (包的目标文件)

将你的项目放在 goprograms 目录下(你可以创建一个环境变量 GOPATH，详见第 2.2/3 章节：在 .profile 和 .bashrc 文件中添加 export GOPATH=/home/user/goprograms)，而你的项目将作为 src 的子目录。uc 包　中的功能在 uc.go 中实现。

9.9 通过 Git 打包和安装

• 1 安装到 GitHub

git remote add orign git@github.com:NNNN/uc.git  
git push -u origin master

• 2 从 GitHub 安装
  如果有人想安装您的远端项目到本地机器，打开终端并执行（NNNN 是你在 GitHub 上的用户名）：go get github.com/NNNN/uc。
  这样现在这台机器上的其他 Go 应用程序也可以通过导入路径："github.com/NNNN/uc" 代替 "./uc/uc" 来使用。
  也可以将其缩写为：import uc "github.com/NNNN/uc"。
  然修改 Makefile: 将 TARG=uc 替换为 TARG-github.com/NNNN/uc。
  Gomake（和 go install）将通过 $GOPATH 下的本地版本进行工作。

9.10 Go 的外部包和项目

现在我们知道如何使用 Go 以及它的标准库了，但是 Go 的生态要比这大的多。当着手自己的 Go 项目时，最好先查找下是否有些存在的第三方的包或者项目不能使用。大多数可以通过 go install 来进行安装。

[Go Walker][https://gowalker.org] 支持根据包名在海量数据中查询。

目前已经有许多非常好的外部库，如：

• MySQL(GoMySQL), PostgreSQL(go-pgsql), MongoDB (mgo, gomongo), CouchDB (couch-go), ODBC (godbcl), Redis (redis.go) and SQLite3 (gosqlite) database drivers
• SDL bindings
• Google's Protocal Buffers(goprotobuf)
• XML-RPC(go-xmlrpc)
• Twitter(twitterstream)
• OAuth libraries(GoAuth)

9.11 在 Go 程序中使用外部库

package main

import (
     "fmt"
     "net/http"
     "text/template"

    rlshortener "google-api-go-client.googlecode.com/hg/urlshortener/v1"
)
func main() {
     http.HandleFunc("/", root)
     http.HandleFunc("/short", short)
     http.HandleFunc("/long", long)

    http.ListenAndServe("localhost:8080", nil)
}
// the template used to show the forms and the results web page to the user
var rootHtmlTmpl = template.Must(template.New("rootHtml").Parse(`
<html><body>
<h1>URL SHORTENER</h1>
{{if .}}{{.}}<br /><br />{{end}}
<form action="/short" type="POST">
Shorten this: <input type="text" name="longUrl" />
<input type="submit" value="Give me the short URL" />
</form>
<br />
<form action="/long" type="POST">
Expand this: http://goo.gl/<input type="text" name="shortUrl" />
<input type="submit" value="Give me the long URL" />
</form>
</body></html>
`))
func root(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    rootHtmlTmpl.Execute(w, nil)
}
func short(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
     longUrl := r.FormValue("longUrl")
     urlshortenerSvc, _ := urlshortener.New(http.DefaultClient)
     url, _ := urlshortenerSvc.Url.Insert(&urlshortener.Url{LongUrl:
     longUrl,}).Do()
     rootHtmlTmpl.Execute(w, fmt.Sprintf("Shortened version of %s is : %s",
     longUrl, url.Id))
}

func long(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
     shortUrl := "http://goo.gl/" + r.FormValue("shortUrl")
     urlshortenerSvc, _ := urlshortener.New(http.DefaultClient)
     url, err := urlshortenerSvc.Url.Get(shortUrl).Do()
     if err != nil {
         fmt.Println("error: %v", err)
         return

     }
     rootHtmlTmpl.Execute(w, fmt.Sprintf("Longer version of %s is : %s",
     shortUrl, url.LongUrl))
}

10 结构（struct）与方法（method）

10.1 结构体定义

type identifier struct {
    field1 type1
    field2 type2
    ...
}

结构体的字段可以是任何类型，甚至是结构体本身，也可以是函数或者接口。

package main
import (
    "fmt"
    "strings"
)

type Person struct {
    firstName   string
    lastName    string
}

func upPerson(p *Person) {
    p.firstName = strings.ToUpper(p.firstName)
    p.lastName = strings.ToUpper(p.lastName)
}

func main() {
    // 1-struct as a value type:
    var pers1 Person
    pers1.firstName = "Chris"
    pers1.lastName = "Woodward"
    upPerson(&pers1)
    fmt.Printf("The name of the person is %s %s\n", pers1.firstName, pers1.lastName)

    // 2—struct as a pointer:
    pers2 := new(Person)
    pers2.firstName = "Chris"
    pers2.lastName = "Woodward"
    (*pers2).lastName = "Woodward"  // 这是合法的
    upPerson(pers2)
    fmt.Printf("The name of the person is %s %s\n", pers2.firstName, pers2.lastName)

    // 3—struct as a literal:
    pers3 := &Person{"Chris","Woodward"}
    upPerson(pers3)
    fmt.Printf("The name of the person is %s %s\n", pers3.firstName, pers3.lastName)
}

10.2 使用工厂方法创建结构体实例

• 强制使用工厂方法

type matrix struct {
    ...
}

func NewMatrix(params) *matrix {
    m := new(matrix) // 初始化 m
    return m
}

在其他包里使用工厂方法：

package main
    import "matrix"
    ...
    wrong := new(matrix.matrix)     // 编译失败（matrix 是私有的）
    right := matrix.NewMatrix(...)  // 实例化 matrix 的唯一方式

• map 和 struct vs new() 和 make()

package main

type Foo map[string]string
type Bar struct {
    thingOne string
    thingTwo int
}

func main() {
    // OK
    y := new(Bar)
    (*y).thingOne = "hello"
    (*y).thingTwo = 1

    // NOT OK
    z := make(Bar) // 编译错误：cannot make type Bar
    (*y).thingOne = "hello"
    (*y).thingTwo = 1

    // OK
    x := make(Foo)
    x["x"] = "goodbye"
    x["y"] = "world"

    // NOT OK
    u := new(Foo)
    (*u)["x"] = "goodbye" // 运行时错误!! panic: assignment to entry in nil map
    (*u)["y"] = "world"
}

10.3 使用自定义包中的结构体

前面已有，略。 主要是要放src/下并设置GOPATH。

10.4 带标签的结构体

结构体中的字段除了有名字和类型外，还可以有一个可选的标签（tag）：它是一个附属于字段的字符串，可以是文档或其他的重要标记。标签的内容不可以在一般的编程中使用，只有包 reflect 能获取它。

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

type TagType struct { // tags
    field1 bool   "An important answer"
    field2 string "The name of the thing"
    field3 int    "How much there are"
}

func main() {
    tt := TagType{true, "Barak Obama", 1}
    for i := 0; i < 3; i++ {
        refTag(tt, i)
    }
}

func refTag(tt TagType, ix int) {
    ttType := reflect.TypeOf(tt)
    ixField := ttType.Field(ix)
    fmt.Printf("%v\n", ixField.Tag)
}

10.5 匿名字段和内嵌结构体

• 匿名字段
  结构体可以包含一个或多个 匿名（或内嵌）字段，即这些字段没有显式的名字，只有字段的类型是必须的，此时类型也就是字段的名字。匿名字段本身可以是一个结构体类型，即 结构体可以包含内嵌结构体。

可以粗略地将这个和面向对象语言中的继承概念相比较，随后将会看到它被用来模拟类似继承的行为。Go 语言中的继承是通过内嵌或组合来实现的，所以可以说，在 Go 语言中，相比较于继承，组合更受青睐。

package main

import "fmt"

type innerS struct {
    in1 int
    in2 int
}

type outerS struct {
    b    int
    c    float32
    int  // anonymous field
    innerS //anonymous field
}

func main() {
    outer := new(outerS)
    outer.b = 6
    outer.c = 7.5
    outer.int = 60
    outer.in1 = 5
    outer.in2 = 10

    fmt.Printf("outer.b is: %d\n", outer.b)
    fmt.Printf("outer.c is: %f\n", outer.c)
    fmt.Printf("outer.int is: %d\n", outer.int)
    fmt.Printf("outer.in1 is: %d\n", outer.in1)
    fmt.Printf("outer.in2 is: %d\n", outer.in2)

    // 使用结构体字面量
    outer2 := outerS{6, 7.5, 60, innerS{5, 10}}
    fmt.Printf("outer2 is:", outer2)
}

• 内嵌结构体

package main

import "fmt"

type A struct {
    ax, ay int
}

type B struct {
    A
    bx, by float32
}

func main() {
    b := B{A{1, 2}, 3.0, 4.0}
    fmt.Println(b.ax, b.ay, b.bx, b.by)
    fmt.Println(b.A)
}

• 命名冲突
  当两个字段拥有相同的名字（可能是继承来的名字）时该怎么办呢？

1. 外层名字会覆盖内层名字，这提供了一种重载字段或方法的方式
2. 如果相同的名字在同一级别出现了两次，如果这个名字被程序使用了，将会引发一个错误（不使用没关系）。没有办法来解决这种问题引起的二义性，必须由程序员自己修正。

10.6 方法

• 定义：

func (recv receiver_type) methodName(parameter_list) (return_value_list) { ... }

Go 方法是作用在接收者（receiver）上的一个函数，接收者是某种类型的变量。因此方法是一种特殊类型的函数。

接收者类型可以是（几乎）任何类型，不仅仅是结构体类型：任何类型都可以有方法，甚至可以是函数类型，可以是 int、bool、string 或数组的别名类型。但是接收者不能是一个接口类型（参考 第 11 章），因为接口是一个抽象定义，但是方法却是具体实现；如果这样做会引发一个编译错误：invalid receiver type…。

最后接收者不能是一个指针类型，但是它可以是任何其他允许类型的指针。

一个类型加上它的方法等价于面向对象中的一个类。一个重要的区别是：在 Go 中，类型的代码和绑定在它上面的方法的代码可以不放置在一起，它们可以存在在不同的源文件，唯一的要求是：它们必须是同一个包的。

类型 T（或 *T）上的所有方法的集合叫做类型 T（或 *T）的 方法集 。

recv 就像是面向对象语言中的 this 或 self，但是 Go 中并没有这两个关键字。随个人喜好，你可以使用 this 或self 作为 receiver 的名字。下面是一个结构体上的简单方法的例子：

package main

import "fmt"

type TwoInts struct {
    a int
    b int
}

func main() {
    two1 := new(TwoInts)
    two1.a = 12
    two1.b = 10

    fmt.Printf("The sum is: %d\n", two1.AddThem())
    fmt.Printf("Add them to the param: %d\n", two1.AddToParam(20))

    two2 := TwoInts{3, 4}
    fmt.Printf("The sum is: %d\n", two2.AddThem())
}

func (tn *TwoInts) AddThem() int {
    return tn.a + tn.b
}

func (tn *TwoInts) AddToParam(param int) int {
    return tn.a + tn.b + param
}

• 函数和方法的区别
  函数将变量作为参数：Function1(recv)； 而方法在变量上被调用：recv.Method1()

在接收者是指针时，方法可以改变接收者的值（或状态），这点函数也可以做到（当参数作为指针传递，即通过引用调用时，函数也可以改变参数的状态）。

• 指针或值作为接收者
  鉴于性能的原因，recv 最常见的是一个指向 receiver_type 的指针（因为我们不想要一个实例的拷贝，如果按值调用的话就会是这样），特别是在 receiver 类型是结构体时，就更是如此了。

下面的例子 pointer_value.go 作了说明：change()接受一个指向 B 的指针，并改变它内部的成员；write() 接受通过拷贝接受 B 的值并只输出B的内容。注意 Go 为我们做了探测工作，我们自己并没有指出是是否在指针上调用方法，Go 替我们做了这些事情。b1 是值而 b2 是指针，方法都支持运行了。

示例 10.13 pointer_value.go：

package main

import (
    "fmt"
)

type B struct {
    thing int
}

func (b *B) change() { b.thing = 1 }

func (b B) write() string { return fmt.Sprint(b) }

func main() {
    var b1 B // b1是值
    b1.change()
    fmt.Println(b1.write())

    b2 := new(B) // b2是指针
    b2.change()
    fmt.Println(b2.write())
}

/* 输出：
{1}
{1}
*/

指针方法和值方法都可以在指针或非指针上被调用

• 方法和未导出字段
  考虑 person2.go 中的 person 包：类型 Person 被明确的导出了，但是它的字段没有被导出。例如在 use_person2.go中 p.firsetname 就是错误的。该如何在另一个程序中修改或者只是读取一个 Person 的名字呢？

这可以通过面向对象语言一个众所周知的技术来完成：提供 getter 和 setter 方法。对于 setter 方法使用 Set 前缀，对于 getter 方法只适用成员名。

• 并发访问对象
  对象的字段（属性）不应该由 2 个或 2 个以上的不同线程在同一时间去改变。如果在程序发生这种情况，为了安全并发访问，可以使用包 sync（参考第 9.3 节）中的方法。

• 内嵌类型的方法和继承
  当一个匿名类型被内嵌在结构体中时，匿名类型的可见方法也同样被内嵌，这在效果上等同于外层类型 继承 了这些方法：将父类型放在子类型中来实现亚型。
  示例：

type Engine interface {
    Start()
    Stop()
}

type Car struct {
    Engine
}

func (c *Car) GoToWorkIn() {
    // get in car
    c.Start()
    // drive to work
    c.Stop()
    // get out of car
}

• 在类型中嵌入功能

package main

import (
    "fmt"
)

type Log struct {
    msg string
}

type Customer struct {
    Name string
    log  *Log
}

func main() {
    c := new(Customer)
    c.Name = "Barak Obama"
    c.log = new(Log)
    c.log.msg = "1 - Yes we can!"
    // shorter
    c = &Customer{"Barak Obama", &Log{"1 - Yes we can!"}}
    // fmt.Println(c) &{Barak Obama 1 - Yes we can!}
    c.Log().Add("2 - After me the world will be a better place!")
    //fmt.Println(c.log)
    fmt.Println(c.Log())

}

func (l *Log) Add(s string) {
    l.msg += "\n" + s
}

func (l *Log) String() string {
    return l.msg
}

func (c *Customer) Log() *Log {
    return c.log
}

• 多重继承

package main

import (
    "fmt"
)

type Camera struct{}

func (c *Camera) TakeAPicture() string {
    return "Click"
}

type Phone struct{}

func (p *Phone) Call() string {
    return "Ring Ring"
}

type CameraPhone struct {
    Camera
    Phone
}

func main() {
    cp := new(CameraPhone)
    fmt.Println("Our new CameraPhone exhibits multiple behaviors...")
    fmt.Println("It exhibits behavior of a Camera: ", cp.TakeAPicture())
    fmt.Println("It works like a Phone too: ", cp.Call())
}

10.8 垃圾回收和 SetFinalizer

Go 开发者不需要写代码来释放程序中不再使用的变量和结构占用的内存，在 Go 运行时中有一个独立的进程，即垃圾收集器（GC），会处理这些事情，它搜索不再使用的变量然后释放它们的内存。可以通过 runtime 包访问 GC 进程。
通过调用 runtime.GC() 函数可以显式的触发 GC，但这只在某些罕见的场景下才有用，比如当内存资源不足时调用runtime.GC()，它会此函数执行的点上立即释放一大片内存，此时程序可能会有短时的性能下降（因为 GC 进程在执行）。

如果想知道当前的内存状态，可以使用：

fmt.Printf("%d\n", runtime.MemStats.Alloc/1024)

上面的程序会给出已分配内存的总量，单位是 Kb。进一步的测量参考 文档页面。

如果需要在一个对象 obj 被从内存移除前执行一些特殊操作，比如写到日志文件中，可以通过如下方式调用函数来实现：

runtime.SetFinalizer(obj, func(obj *typeObj))

func(obj *typeObj) 需要一个 typeObj 类型的指针参数 obj，特殊操作会在它上面执行。func 也可以是一个匿名函数。

在对象被 GC 进程选中并从内存中移除以前，SetFinalizer 都不会执行，即使程序正常结束或者发生错误。

11 接口（interface）与反射（reflection）

11.1 接口是什么

定义：

type Namer interface {
    Method1(param_list) return_type
    Method2(param_list) return_type
    ...
}

（按照约定，只包含一个方法的）接口的名字由方法名加 [e]r 后缀组成，例如Printer、Reader、Writer、Logger、Converter 等等。还有一些不常用的方式（当后缀 er 不合适时），比如Recoverable，此时接口名以 able 结尾，或者以 I 开头（像 .NET 或 Java 中那样）。

在 Go 语言中接口可以有值，一个接口类型的变量或一个 接口值 ：var ai Namer，ai是一个多字（multiword）数据结构，它的值是 nil。它本质上是一个指针，虽然不完全是一回事。指向接口值的指针是非法的，它们不仅一点用也没有，还会导致代码错误。

类型不需要显式声明它实现了某个接口：接口被隐式地实现。多个类型可以实现同一个接口。
实现某个接口的类型（除了实现接口方法外）可以有其他的方法。
一个类型可以实现多个接口。
接口类型可以包含一个实例的引用， 该实例的类型实现了此接口（接口是动态类型）。

type Human struct {
    name string
    age int
    phone string
}

type Student struct {
    Human //匿名字段Human
    school string
    loan float32
}

type Employee struct {
    Human //匿名字段Human
    company string
    money float32
}

//Human对象实现Sayhi方法
func (h *Human) SayHi() {
    fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
}

// Human对象实现Sing方法
func (h *Human) Sing(lyrics string) {
    fmt.Println("La la, la la la, la la la la la...", lyrics)
}

//Human对象实现Guzzle方法
func (h *Human) Guzzle(beerStein string) {
    fmt.Println("Guzzle Guzzle Guzzle...", beerStein)
}

// Employee重载Human的Sayhi方法
func (e *Employee) SayHi() {
    fmt.Printf("Hi, I am %s, I work at %s. Call me on %s\n", e.name,
        e.company, e.phone) //此句可以分成多行
}

//Student实现BorrowMoney方法
func (s *Student) BorrowMoney(amount float32) {
    s.loan += amount // (again and again and...)
}

//Employee实现SpendSalary方法
func (e *Employee) SpendSalary(amount float32) {
    e.money -= amount // More vodka please!!! Get me through the day!
}

// 定义interface
type Men interface {
    SayHi()
    Sing(lyrics string)
    Guzzle(beerStein string)
}

type YoungChap interface {
    SayHi()
    Sing(song string)
    BorrowMoney(amount float32)
}

type ElderlyGent interface {
    SayHi()
    Sing(song string)
    SpendSalary(amount float32)
}

11.2 接口嵌套接口

type ReadWrite interface {
    Read(b Buffer) bool
    Write(b Buffer) bool
}

type Lock interface {
    Lock()
    Unlock()
}

type File interface {
    ReadWrite
    Lock
    Close()
}

11.3 类型断言：如何检测和转换接口变量的类型

一个接口类型的变量 varI 中可以包含任何类型的值，必须有一种方式来检测它的 动态 类型，即运行时在变量中存储的值的实际类型。在执行过程中动态类型可能会有所不同，但是它总是可以分配给接口变量本身的类型。通常我们可以使用类型断言 来测试在某个时刻 varI 是否包含类型 T 的值：

v := varI.(T)       // unchecked type assertion

varI 必须是一个接口变量，否则编译器会报错：

invalid type assertion: varI.(T) (non-interface type (type of varI) on left)

直接看例子：

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

type Square struct {
    side float32
}

type Circle struct {
    radius float32
}

type Shaper interface {
    Area() float32
}

func main() {
    var areaIntf Shaper
    sq1 := new(Square)
    sq1.side = 5

    areaIntf = sq1
    // Is Square the type of areaIntf?
    if t, ok := areaIntf.(*Square); ok {
        fmt.Printf("The type of areaIntf is: %T\n", t)
    }
    if u, ok := areaIntf.(*Circle); ok {
        fmt.Printf("The type of areaIntf is: %T\n", u)
    } else {
        fmt.Println("areaIntf does not contain a variable of type Circle")
    }
}

func (sq *Square) Area() float32 {
    return sq.side * sq.side
}

func (ci *Circle) Area() float32 {
    return ci.radius * ci.radius * math.Pi
}

11.4 类型判断：type-switch

switch t := areaIntf.(type) {
        case *Square:
            fmt.Printf("Type Square %T with value %v\n", t, t)
        case *Circle:
            fmt.Printf("Type Circle %T with value %v\n", t, t)
        case nil:
            fmt.Printf("nil value: nothing to check?\n")
        default:
            fmt.Printf("Unexpected type %T\n", t)
}

11.5 测试一个值是否实现了某个接口

这是 11.3 类型断言中的一个特例：假定 v 是一个值，然后我们想测试它是否实现了 Stringer 接口，可以这样做：

type Stringer interface {
    String() string
}

if sv, ok := v.(Stringer); ok {
    fmt.Printf("v implements String(): %s\n", sv.String()) // note: sv, not v
}

11.6 使用方法集与接口

作用于变量上的方法实际上是不区分变量到底是指针还是值的。当碰到接口类型值时，这会变得有点复杂，原因是接口变量中存储的具体值是不可寻址的，幸运的是，如果使用不当编译器会给出错误。

package main

import (
    "fmt"
)

type List []int

func (l List) Len() int {
    return len(l)
}

func (l *List) Append(val int) {
    *l = append(*l, val)
}

type Appender interface {
    Append(int)
}

func CountInto(a Appender, start, end int) {
    for i := start; i <= end; i++ {
        a.Append(i)
    }
}

type Lener interface {
    Len() int
}

func LongEnough(l Lener) bool {
    return l.Len()*10 > 42
}

func main() {
    // A bare value
    var lst List
    // compiler error:
    // cannot use lst (type List) as type Appender in argument to CountInto:
    //       List does not implement Appender (Append method has pointer receiver)
    // CountInto(lst, 1, 10)
    if LongEnough(lst) { // VALID:Identical receiver type
        fmt.Printf("- lst is long enough\n")
    }

    // A pointer value
    plst := new(List)
    CountInto(plst, 1, 10) //VALID:Identical receiver type
    if LongEnough(plst) {
        // VALID: a *List can be dereferenced for the receiver
        fmt.Printf("- plst is long enough\n")
    }
}

---