Go语言学习笔记-变量与作用域

Go 语言变量的声明

Go 语言是静态类型语言，因此变量 (variable) 是有明确类型的，编译器也会检查变量类型的正确性。

Go 语言的基本类型：

bool
string
int、int8、int16、int32、int64
uint、uint8、uint16、uint32、uint64、uintptr
byte // uint8 的别名
rune // int32 的别名，代表一个 Unicode 码
float32、float64
complex64、complex128

当一个变量被声明之后，系统会自动赋予它该类型的零值：int 为 0，float 为 0.0，bool 为 false，string 为空字符串，切片、函数、指针变量为 nil 等。所有的内存在 Go 中都是经过初始化的。

基础数据类型.png

标准格式

变量声明以关键字 var 开头，后置变量类型，行尾无需分号。

var 变量名 变量类型

批量格式

相同类型的变量声明

// 只声明变量，不赋值（系统会自动赋予该类型的零值）
var a, b, c int
// 声明变量并赋值, 按顺序一一对应
var d, e, f int = 10, 20, 30

不同类型的变量声明

使用关键字 var 和括号，可以将一组变量定义放在一块。

var (
    a int
    b string
    c []float32
    d func() bool
    e struct {
        x int
    }
)

简短格式(自动推导类型)

除 var 关键字外，还可使用更简短的变量定义和初始化语法。这是 Go 语言的推导声明写法，编译器会自动根据右值类型推断出左值的对应类型

变量名 := 表达式

需要注意的是，简短格式 (short variable declaration) 有以下限制：

定义变量，同时显示初始化
不能提供数据类型
只能用在函数内部

简短格式变量声明一组变量：

i, j := 0, 1

func main() {
    x := 100
    a, s := 1, "abc"
}

简短变量声明多用于局部变量的声明和初始化。var 形式的声明语句往往用于需要显示指定变量类型的地方，或着因为变量稍后会被重新赋值而初始值无关紧要的地方。

编译器推导类型的格式

在标准格式的基础上，将类型省略后，编译器会尝试根据等号右边的表达式推导变量的类型。等号右边的比分在编译原理里被称作右值（rvalue）。

var 变量名 = 表达式

Go 语言的多重赋值

以往我们进行变量交换的时候，传统的方式是需要一个中间变量进行变量的临时保存。又或者为了不占用内存，使用其他的一些算法来避免使中间变量，这样的算法很多，但是都有一定的数值范围和类型要求。

var a int = 100
var b int =200

a = a * b
b = a / b
a = a / b
fmt.Println(a, b)   // 200 100

在 Go 语言中，使用 Go 的 "多重赋值" 特性，可以轻松完成变量交换的任务：

var a int = 100
var b int = 200
b, a = a, b
fmt.Println(a, b)   // 200 100

多重赋值时，变量的左值和右值按从左到右的顺序赋值。

Go 语言的匿名变量

匿名变量不占用内存空间，不会分配内存。
匿名变量与匿名变量之间也不会因为多次声明而无法使用。

匿名变量的特点是一个下画线 "", "" 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会被抛弃，因为这些值不能在后续的代码中使用，也不可以使用这个标识符作为变量对其他变量进行赋值或运算。使用匿名变量时，只需要在变量声明的地方使用下画线替换即可。

func GetData() (int, int) {
    return 100, 200
}
func main() {
    a, _ = GetData()    // 只取第一个值
    _, b = GetData()    // 只取第二个值
    fmt.Println(a, b)   // 100 200
}

Go 语言变量的作用域(与 js 类似)

作用域：一个变量（常量、类型或函数）在程序中的作用范围。

根据变量定义位置的不同，可以分为以下三个类型：

函数内定义的变量成为局部变量
函数外定义的变量称为全局变量
函数定义中的变量成为形式参数

局部变量

在函数体内声明的变量称之为局部变量，它们的作用域只在函数体内，函数的参数和返回值变量都属于局部变量。

函数变量不是一直存在的，它只在定义它的函数被调用后存在，函数调用结束后这个局部变量会被销毁。

全局变量

在函数体外声明的变量称之为全局变量，全局变量只需要在一个源文件中定义，就可以在所有源文件中使用，当然，不包含这个全局变量的源文件需要使用 "import" 关键字引入全局变量所在的源文件之后才能使用这个全局变量。

全局变量声明必须以 var 关键字开头，如果想要在外部包中使用全局变量的首字母必须大写。

Go 语言程序中全局变量与局部变量名称也可以相同，但是函数体内的局部变量会被优先考虑（类似于 js 的作用域链）。

形式参数

在定义函数时函数名后面括号中的变量叫做形式参数（简称形参）。形参只在函数调用时才会生效，函数调用结束后就会被销毁，在函数未被调用时，函数的形参并不占用实际的存储单元，也没有实际值。

形参会作为函数的局部变量来使用。

package main

import "fmt"

// 全局变量 a
var a int = 13

func main() {
    fmt.Printf("全局变量 a = %d\n", a)

    // 声明局部变量 a 和 b 并赋值
    var a, b int = 3, 4

    fmt.Printf("main() 函数中 a = %d\n", a)
    fmt.Printf("main() 函数中 b = %d\n", b)
    // 声明局部变量 c 并计算 a 和 b 的和
    c := sum(a, b)
    fmt.Printf("main() 函数中 c = %d\n", c)
}

// a 和 b 为形参
func sum(a, b int) int {
    fmt.Printf("sum() 函数中 a = %d\n", a)
    fmt.Printf("sum() 函数中 b = %d\n", b)

    num := a + b
    return num
}

Go 语言整型(整数类型)

Go 语言的数值类型分为以下几种：整数、浮点数、复数，其中每一种都包含了不同大小的数值类型，例如有符号整数包含 int8、int16、int32、int64 等，每种数值类型都决定了对应的大小范围和是否支持正负符号。

Go 语言同时提供了有符号和无符号的整数，类型其中包括 int8、int16、int32、int64 四种大小截然不同的有符号整数类型，分别对应8、16、32、64 bit(二进制位) 大小的有符号整数，于此对应的是 uint8、uint16、uint32、uint64 四种无符号整数类型。

此外还有两种整数类型 int 和 uint，它们分别对应特定 CPU 平台得字长（机器字大小），其中 int 表示有符号整数，应用最为广泛，uint 表示无符号整数。实际开发中由于编译器和计算机硬件的不同，int 和 uint 所能表示的整数大小会在 32bit 或 64bit 之间变化。

大多数情况下，我们只需要 int 一种整型即可，它可以用于循环计数器（for 循环中控制循环此的变量）、数组和切片的索引，以及任何通用目的的整型运算符，通常 int 类型的处理速度也是最快的。

Go 语言中有符号整数采用 2 的补码形式表示，也就是最高 bit 位用来表示符号位，一个 n-bit 的有符号数的取值范围是从 -2^(n-1) 到 2^(n-1) - 1。无符号整数的所有 bit 位都用于表示非负数，取值范围是 0 到 2^n - 1。例如，int8 类型整数的取值范围是从 -128 到 127，而 uint8 类型整数的取值范围是从 0 到 255。

Go 语言的浮点类型（小数类型）

Go 语言提供了两种精度的浮点数 float32 和 float64。一个 float32 类型的浮点数可以提供大约 6 个十进制数的精度，而 float64 则可以提供约 15 个十进制数的精度，通常应优先使用 float64 类型，因为 float32 类型的累计计算误差很容易扩散，并且 float32 能精确表示的正整数并不是很大。

浮点数取值范围的极限值可以在 math 包中找到：

常量 math.MaxFloat32 表示 float32 能取到的最大数值，大约是 3.4e38
常量 math.MaxFloat64 表示 float64 能取到的最大数值，大约是 1.8e308
float32 和 float64 能表示的最小值分别为 1.4e-45 和 4.9e-324

Go 语言的复数

在计算机中，复数是由两个浮点数表示的，其中一个表示实部（real），一个表示虚部（imag）。

Go 语言中的复数的类型有两种，分别是 complex128（64位实数和虚数）和 complex64（32位实数和虚数），其中 complex128 为复数的默认类型。

复数的值由三部分组成 RE + IMi, 其中 RE 是实数部分，IM是虚数部分，RE 和 IM 均为 float 类型，而最后的 i 是虚数单位。

声明复数的语法格式：

var name complex128 = complex(x. y)

x, y 分别表示构成该复数的两个 float64 类型的数值，x 为实部，y 为虚部。

也可用简短格式：

name := complex(x, y)

可以通过 Go 语言的内置函数 real(z) 来获取该复数的实部，也就是 x；通过 imag(z) 获得该复数的虚部，也就是 y。

复数运算法则

复数也可以用 == 和 != 进行相等比较，只有两个复数的实部和虚部都相等的是哦胡它们才是相等的。