指针

Go 拥有指针。指针保存了值的内存地址。

类型 *T 是指向 T 类型值的指针，其零值为 nil。

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var p *int

& 操作符会生成一个指向其操作数的指针。

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i := 42
p = &i

* 操作符表示指针指向的底层值。

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fmt.Println(*p) // 通过指针 p 读取 i
*p = 21         // 通过指针 p 设置 i

这也就是通常所说的「解引用」或「间接引用」。

与 C 不同，Go 没有指针运算。

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package main

import "fmt"

func main() {
	var p *int
	i := 42

	p = &i

	fmt.Println(p)  //0xc00000a0a8
	fmt.Println(i)  //42
	fmt.Println(*p) //42

}

结构体

一个 结构体（struct）就是一组 字段（field）。

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package main

import "fmt"

// Vertex 定义结构体
type Vertex struct {
	X int
	Y int
}

func main() {
	v := Vertex{1, 2}
	v.X = 4
	fmt.Println(v)
}

结构体字段

结构体字段可通过点号 . 来访问。

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package main

import "fmt"

type Vertex struct {
	X int
	Y int
}

func main() {
	v := Vertex{1, 2}
	v.X = 4
	fmt.Println(v.X)
}

结构体指针

结构体字段可通过结构体指针来访问。

如果我们有一个指向结构体的指针 p 那么可以通过 (*p).X 来访问其字段 X。 不过这么写太啰嗦了，所以语言也允许我们使用隐式解引用，直接写 p.X 就可以。

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package main

import "fmt"

type Vertex struct {
	X int
	Y int
}

func main() {
	v := Vertex{1, 2}
	p := &v
	p.X = 1e9
	fmt.Println(v)
}

结构体字面量

使用 Name: 语法可以仅列出部分字段（字段名的顺序无关）。

特殊的前缀 & 返回一个指向结构体的指针。

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package main

import "fmt"

type Vertex struct {
	X, Y int
}

var (
	v1 = Vertex{1, 2}  // 创建一个 Vertex 类型的结构体
	v2 = Vertex{X: 1}  // Y:0 被隐式地赋予零值
	v3 = Vertex{}      // X:0 Y:0
	p  = &Vertex{1, 2} // 创建一个 *Vertex 类型的结构体（指针）
)

func main() {
	fmt.Println(v1, p, v2, v3)
}

数组

类型 [n]T 表示一个数组，它拥有 n 个类型为 T 的值。

表达式

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var a [10]int

会将变量 a 声明为拥有 10 个整数的数组。

数组的长度是其类型的一部分，因此数组不能改变大小。 这看起来是个限制，不过没关系，Go 拥有更加方便的使用数组的方式。

切片

每个数组的大小都是固定的。而切片则为数组元素提供了动态大小的、灵活的视角。 在实践中，切片比数组更常用。

类型 []T 表示一个元素类型为 T 的切片。.

切片通过两个下标来界定，一个下界和一个上界，二者以冒号分隔：

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a[low : high]

它会选出一个半闭半开区间，包括第一个元素，但排除最后一个元素。

以下表达式创建了一个切片，它包含 a 中下标从 1 到 3 的元素：

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a[1:4]
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package main

import "fmt"

func main() {
	primes := [6]int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
	var s []int = primes[1:4]
	fmt.Println(s) // [3 5 7]
}

切片就像数组的引用

切片并不存储任何数据，它只是描述了底层数组中的一段。 更改切片的元素会修改其底层数组中对应的元素。 和它共享底层数组的切片都会观测到这些修改。

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package main

import "fmt"

func main() {
	names := [4]string{
		"John",
		"Paul",
		"George",
		"Ringo",
	}
	fmt.Println(names)

	a := names[0:2]
	b := names[1:3]
	fmt.Println(a, b)

	b[0] = "XXX"
	fmt.Println(a, b)
	fmt.Println(names)
}
输出结果
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[John Paul George Ringo]
[John Paul] [Paul George]
[John XXX] [XXX George]
[John XXX George Ringo]

切片字面量

切片字面量类似于没有长度的数组字面量。

这是一个数组字面量：

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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，然后再构建一个引用了它的切片：

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[]bool{true, true, false}

运行以下示例查看结果。

slices-literals.go
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package main

import "fmt"

func main() {
	q := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
	fmt.Println(q)

	r := []bool{true, false, true, true, false, true}
	fmt.Println(r)

	s := []struct {
		i int
		b bool
	}{
		{2, true},
		{3, false},
		{5, true},
		{7, true},
		{11, false},
		{13, true},
	}
	fmt.Println(s)
}

切片的默认行为

在进行切片时，你可以利用它的默认行为来忽略上下界。

切片下界的默认值为 0，上界则是该切片的长度。

对于数组

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var a [10]int

来说，以下切片表达式和它是等价的：

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a[0:10]
a[:10]
a[0:]
a[:]

运行以下示例查看输出结果。

slices-bounds.go
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package main

import "fmt"

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

	s = s[1:4]
	fmt.Println(s) // [3 5 7]

	s = s[:2]
	fmt.Println(s) // [3 5]

	s = s[1:]
	fmt.Println(s) // [5]
}

切片的长度和容量

切片拥有 长度 和 容量。

切片的长度就是它所包含的元素个数。

切片的容量是从它的第一个元素开始数，到其底层数组元素末尾的个数。

切片 s 的长度和容量可通过表达式 len(s) 和 cap(s) 来获取。

你可以通过重新切片来扩展一个切片，给它提供足够的容量。 试着修改示例程序中的切片操作，向外扩展它的长度，看看会发生什么。

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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)

	// 扩展其长度
	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)
}

nil 切片

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。

nil-slices.go
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package main

import "fmt"

func main() {
	var s []int
	fmt.Println(s, len(s), cap(s))
	if s == nil {
		fmt.Println("nil!")
	}
}

用make创建切片

切片可以用内置函数 make 来创建，这也是你创建动态数组的方式。

make 函数会分配一个元素为零值的数组并返回一个引用了它的切片：

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a := make([]int, 5)  // len(a)=5

要指定它的容量，需向 make 传入第三个参数：

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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

运行以下示例查看输出结果。

making-slices.go
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package main

import "fmt"

func main() {
	a := make([]int, 5)
	printSlice("a", a)

	b := make([]int, 0, 5)
	printSlice("b", b)

	c := b[:2]
	printSlice("c", c)

	d := c[2:5]
	printSlice("d", d)
}

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

切片的切片

切片可以包含任何类型，当然也包括其他切片。

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package main

import (
	"fmt"
	"strings"
)

func main() {
	// 创建一个井字棋（经典游戏）
	board := [][]string{
		[]string{"_", "_", "_"},
		[]string{"_", "_", "_"},
		[]string{"_", "_", "_"},
	}

	// 两个玩家轮流打上 X 和 O
	board[0][0] = "X"
	board[2][2] = "O"
	board[1][2] = "X"
	board[1][0] = "O"
	board[0][2] = "X"

	for i := 0; i < len(board); i++ {
		fmt.Printf("%s\n", strings.Join(board[i], " "))
	}
}

向切片追加元素

为切片追加新的元素是种常见的操作，为此 Go 提供了内置的 append 函数。内置函数的文档对该函数有详细的介绍。

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func append(s []T, vs ...T) []T

append 的第一个参数 s 是一个元素类型为 T 的切片，其余类型为 T 的值将会追加到该切片的末尾。

append 的结果是一个包含原切片所有元素加上新添加元素的切片。

当 s 的底层数组太小，不足以容纳所有给定的值时，它就会分配一个更大的数组。 返回的切片会指向这个新分配的数组。

append.go
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package main

import "fmt"

func main() {
	var s []int
	printSlice(s)

	// 可在空切片上追加
	s = append(s, 0)
	printSlice(s)

	// 这个切片会按需增长
	s = append(s, 1)
	printSlice(s)

	// 可以一次性添加多个元素
	s = append(s, 2, 3, 4)
	printSlice(s)
}

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

range

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。

可以将下标或值赋予 _ 来忽略它。

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

若你只需要索引，忽略第二个变量即可。

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for i := range pow
range.go
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package main

import "fmt"

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)
	}
	
	// 忽略第二个变量
	for i := range pow {
		fmt.Printf("%d\n", i)
	}

	// 使用 _ 忽略下标
	for _, v := range pow {
		fmt.Printf("%d\n", v)
	}
}

映射

map 映射将键映射到值。

映射的零值为 nil 。nil 映射既没有键，也不能添加键。

make 函数会返回给定类型的映射，并将其初始化备用。

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package main

import "fmt"

type Vertex struct {
	Lat, Long float64
}

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"])
}

映射字面量

映射的字面量和结构体类似，只不过必须有键名。

map-literals.go
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package main

import "fmt"

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)
}

若顶层类型只是一个类型名，那么你可以在字面量的元素中省略它。

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package main

import "fmt"

type Vertex struct {
	Lat, Long float64
}

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

func main() {
	fmt.Println(m)
}

修改映射

在映射 m 中插入或修改元素：

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m[key] = elem

获取元素：

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elem = m[key]

删除元素：

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delete(m, key)

通过双赋值检测某个键是否存在：

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elem, ok = m[key]

若 key 在 m 中，ok 为 true ；否则，ok 为 false。

若 key 不在映射中，则 elem 是该映射元素类型的零值。

注：若 elem 或 ok 还未声明，你可以使用短变量声明：

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elem, ok := m[key]
mutating-maps.go
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package main

import "fmt"

func main() {
	m := make(map[string]int)

	m["答案"] = 42
	fmt.Println("值：", m["答案"])

	m["答案"] = 48
	fmt.Println("值：", m["答案"])

	delete(m, "答案")
	fmt.Println("值：", m["答案"])

	v, ok := m["答案"]
	fmt.Println("值：", v, "是否存在？", ok)
}

函数值

函数也是值。它们可以像其他值一样传递。

函数值可以用作函数的参数或返回值。

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package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func compute(fn func(float64, float64) float64) float64 {
	return fn(3, 4)
}

func main() {
	hypot := func(x, y float64) float64 {
		return math.Sqrt(x*x + y*y)
	}
	fmt.Println(hypot(5, 12))

	fmt.Println(compute(hypot))
	fmt.Println(compute(math.Pow))
}

函数闭包

Go 函数可以是一个闭包。闭包是一个函数值，它引用了其函数体之外的变量。 该函数可以访问并赋予其引用的变量值，换句话说，该函数被“绑定”到了这些变量。

例如，函数 adder 返回一个闭包。每个闭包都被绑定在其各自的 sum 变量上。

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package main

import "fmt"

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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