Go基础教程系列之数据类型详细说明

每一个变量都有数据类型，Go中的数据类型有：

• 简单数据类型：int、float、complex、bool和string
• 数据结构或组合(composite)：struct、array、slice、map和channel
• 接口(interface)

当声明变量的时候，会做默认的赋0初始化。每种数据类型的默认赋0初始化的0值不同，例如int类型的0值为数值0，float的0值为0.0，string类型的0值为空""，bool类型的0值为false，数据结构的0值为nil，struct的0值为字段全部赋0。

其实函数也有类型，不过一般称之为返回类型。例如，下面的函数foo的返回类型是int：

func foo() int {
    ...CODE...
    return INT_TYPE_VALUE
}

函数允许有多个返回值，它们使用逗号分隔，括号包围：

func foo() (int,bool)

Number类型

Integer

Integer类型是整型数据，例如3 22 0 1 -3 -22等。

Go中的Integer有以下几种细分的类型：

• int8,int16,int32,int64
• uint8,uint16,uint32,uint64
• byte
• rune
• int,uint

其中8 16 32 64表示该数据类型能存储的bit位数。例如int8表示能存储8位数值，所以这个类型占用1字节，也表示最大能存储的整型数共2^8=256个，所以int8类型允许的最大正数为127，允许的最小负数为-128，共256个数值。

uint中的u表示unsigned，即无符号整数，只保存0和正数。所以uint8能存储256个数的时候，允许的最小值为0，允许的最大值为255。

额外的两种Integer是byte和rune，它们分别等价于uint8(即一个字节大小的正数)、int32。从builtin包中的定义就可以知道：

$ go doc builtin | grep -E "byte|rune"
type byte = uint8
type rune = int32

byte类型后面会详细解释。

还有两种依赖于CPU位数的类型int和uint，它们分别表示一个机器字长。在32位CPU上，一个机器字长为32bit，共4字节，在64位CPU上，一个机器字长为64bit，共8字节。除了int和uint依赖于CPU架构，还有一种uintptr也是依赖于机器字长的。

一般来说，需要使用整型数据的时候，指定int即可，有明确的额外需求时再考虑是否换成其它整数类型。

在整数加上0前缀表示这是8进制，例如077。加上前缀0x表示这是16进制，例如0x0c，使用e符号可以表示这是一个科学计数法，如1e3 = 1000,6.023e23 = 6.023 x 10^23。

可以使用TYPE(N)的方式来生成一个数值，例如a := uint64(5)。实际上这是类型转换，将int类型的5转换成int64类型的5。

byte类型

Go中没有专门提供字符类型char，Go内部的所有字符类型(无论是ASCII字符还是其它多字节字符)都使用整数值保存，所以字符可以存放到byte、int等数据类型变量中。byte类型等价于uint8类型，表示无符号的1字节整数。

Go中的字符都使用单引号包围，例如'a'、'我'，但单引号中包含了多个字符是错误的(如'aA')，因为字符类型就是一个字符。

例如，ASCII的字母a表示97。下面这种定义方式是允许的：

var a byte = 'A'  // a=65
var b uint8 = 'a' // b=97

注意，字符必须使用单引号，且必须只能是单个字符。所以byte类型经常被称为character类型。

以下也都是允许的：

var a = 'A'
var a uint32 = 'A'
var a int64 = 'A'

所以，Integer类型当存储的是以单引号包围的字符时，它会将字符转换成它二进制值对应的数值。同样适用于unicode字符，它将用来存放各字节对应的二进制的数值：

var a int64 = '我'  // a=25105

由于我在Go中占用3字节，所以保存到byte中是报错的：

var a byte = '我'

可以保存它的unicode字符的代码点：

var a byte = '\u0041'  // a=65，代表的字符A

如果不知道代码点的值，可以将其以int类型保存并输出。

fmt.Printf("%d", '我')  // 25105

如果想将byte值转换为字符，可以使用string()函数做简单的类型转换：

var a = 'A'
println(string(a))     // 输出:A

float和complex

float是浮点数(俗称小数)，例如0.0 3.0 -3.12 -3.120等。

Go中的浮点数类型float有两种：float32和float64。

complex表示复数类型(虚数)，有complex64和complex128。

浮点数在计算机系统中非常复杂，对于学习来说，只需将其认为是数学中的一种小数即可。但以下几个注意点需要谨记心中：

• 浮点数是不精确的。例如1.01-0.99从数学运算的角度上得到的值是0.02，但实际上的结果是0.020000000000000018(python运算的结果)，在Go中会将其表示为+2.000000e-002。这个结果是一种极限趋近于我们期待值的结果。
• float32的精度(7个小数位)低于float64(15个小数位)，所以float64类型的值比float32类型的值更精确。
• 因为浮点数不精确，所以尽量不要对两个浮点数数进行等值==和不等值!=比较，例如(3.2-2.8) == 0.4返回Flase。如果非要比较，应该通过它们的减法求绝对值，再与一个足够小(不会影响结果)的值做不等比较，例如abs((3.2-2.8)-0.4) < 0.0002返回True。

一般来说，在程序中需要使用浮点数的时候都使用float64类型，不仅因为精确，更因为几乎所有包中需要float参数的类型都是float64。

在Go的数学运算中，默认取的是整型数据，如果想要得到浮点数结果，必须至少让运算的一方写成浮点数格式：

var a := 3/2     // a得到截断的整数：a=1
var b := 3/2.0   // b为浮点数b=+1.500000e+000
var c := 3 + 2.0 // c为浮点数

string类型

Go中的string用于保存UTF-8字符序列，它是动态大小的。对于字母和英文字母，它占用一个字节，对于其它unicode字符，按需占用2-4个字节。例如中文字符占用3个字节。

Go中的string类型要使用双引号或反引号包围，它们的区别是：

• 双引号是弱引用，其内可以使用反斜线转义符号，如ab\ncd表示ab后换行加cd
• 反引号是强引用，其内任何符号都被强制解释为字面意义，包括字面的换行。也就是所谓的裸字符串。

func main() {
    println("abc\ndef")
    println(`ABC
    DEF`)
}

上面的结果将输出：

abc
def
ABC
    DEF

不能使用单引号包围，单引号包围的表示它的二进制值转换成十进制的数值。例如字母对应的是ASCII码。这个在前面byte类型中介绍过。所以，使用单引号包围的字符实际上是整数数值。例如'a'等价于97。

string的底层是byte数组，每个string其实只占用两个机器字长：一个指针和一个长度。只不过这个指针在Go中完全不可见，所以对我们来说，string是一个底层byte数组的值类型而非指针类型。

所以，可以将一个string使用append()或copy()拷贝到一个给定的byte slice中，也可以使用slice的切片功能截取string中的片段。

func main() {
	var a = "Hello Gaoxiaofang"
	println(a[2:3])      // 输出：l

	s1 := make([]byte,30)
	copy(s1,a)          // 将字符串保存到slice中
	println(string(s1)) // 输出"Hello Gaoxiaofang"
}

字符串串接

使用加号+连接两段字符串："Hello" + "World"等价于"HelloWorld"。

可以通过+的方式将多行连接起来。例如：

str := "Beginning string "+
       "second string"

字符串连接+操作符强制认为它两边的都是string类型，所以"abcd" + 2将报错。需要先将int类型的2转换为字符串类型(不能使用string(2)的方式转换，因为这种转换方式不能跨大类型转换，只能使用strconv包中的函数转换)。

另一种更高效的字符串串接方式是使用strings包中的Join()函数，它可以在缓冲中将字符串串接起来。

字符串长度

使用len()取字节数量(不是字符数量)。

例如len("abcde")返回5，size(我是中国人)返回15。

字符串截取

可以将字符串当作数组，使用索引号取部分字符串(按字节计算)，索引号从0开始计算，如"abcd"[1]。

从字符串取字符的时候，需要注意的是index按字节计算而非按字符计算。两种取数据方式：

"string"[x]
"string"[x:y]

第一种方式将返回第(x+1)个字节对应字符的二进制数值，例如字母将转换为ASCII码，unicode将取对应字节的二进制转换为数值。

第二种方式将返回第(x+1)字节到第y字节中间的字符，Go中采取"左闭右开"的方式，所以所截取部分包括index=x，但不包括index=y。

例如：

func main() {
    println("abcde"[1])          // (1).输出"98"
    println("我是中国人"[1])       // (2).输出"136"
    println("abcde"[0:2])        // (3).输出"ab"
    println("我是中国人"[0:3])     // (4).输出"我"
    println("abcde"[3:4])        // (5).输出"d"
}

分析每一行语句：

• (1).取第2个字节的二进制值，即字符b对应的值，其ASCII为98
• (2).取第2个字节的二进制值，因为中文占用3个字节，所以取第一个字符"我"的第二个字节部分，转换为二进制值，为136
• (3).取第1个字节到第3个字节(不包括)中间的字符，所以输出"ab"
• (4).取前三个字节对应的字符，所以输出"我"
• (5).取第4个字节对应的字符，所以输出d

字符串遍历

字符串是字符数组，如果字符串中全是ASCII字符，直接遍历即可，但如果包含了多字节字符，则可以[]rune(str)转换后后再遍历。

package main

import "fmt"

func main() {
	str := "Hello 你好"
	r := []rune(str)  // 8
	for i := 0; i < len(r); i++ {
		fmt.Printf("%c", r[i])
	}
}

字符串比较

可以使用< <= > >= == !=对字符串进行比较，它将一个字符一个字符地比对。字母以A-Za-z的ASCII方式排列。

// 字符串比较
println("a" < "B")  // false

// 数值比较，不是字符串比较
println('a' == 97)  // true

修改字符串

字符串是一个不可变对象，所以对字符串s截取后赋值的方式s[1]="c"会报错。

要想修改字符串中的字符，必须先将字符串拷贝到一个byte slice中，然后修改指定索引位置的字符，最后将byte slice转换回string类型。

例如，将"gaoxiaofang"改为"maoxiaofang"：

s := "gaoxiaofang"
bs := []byte(s)
bs[0] = 'm'     // 必须使用单引号
s = string(bs)
println(s)

注意修改字符的时候，必须使用单引号，因为它是byte类型。

布尔类型(bool)

bool类型的值只有两种：true和false。

有3种布尔逻辑运算符：&& || !，分别别是逻辑与，逻辑或，取反。

func main() {
    println(true && true)    // true
    println(true && false)   // false
    println(true || true)    // true
    println(true || false)   // true
    println(!true)           // false
}

Go是一门非常严格的怨言，在使用==进行等值比较的时候，要求两边的数据类型必须相同，否则报错。如果两边数据类型是接口类型，则它们必须实现相同的接口函数。如果是常量比较，则两边必须是能够兼容的数据类型。

在printf类的函数的格式中，占位符%t用于代表布尔值。

布尔类型的变量、函数名应该以is或Is的方式开头来表明这是一个布尔类型的东西。例如isSorted()函数用于检测内容是否已经排序，IsFinished()用于判断是否完成。

type关键字：类型别名

可以使用type定义自己的数据类型，例如struct、interface。

还可以使用type定义类型的别名。例如，定义一个int类型的别名INT：

type INT int

这样INT类型的底层数据结构还是int类型。可以将它和int一样使用：

var a INT = 5

type中可以一次性声明多个别名：

type (
    CT int
    IT int32
    DT float32
)

获取数据类型

reflect包的TypeOf()，或者Printf/Sprintf的"%T"。

package main

import (
	"reflect"
	"fmt"
)

type IT int32
func main() {
	var a IT = 322
	var b = 22
	fmt.Println(reflect.TypeOf(a))   // main.IT
	fmt.Println(reflect.TypeOf(b))   // int
	fmt.Println(fmt.Sprintf("%T", a)) // main.IT
}

数据类型的大小

unsafe包的Sizeof()查看变量或常量所属数据类型占用空间的大小。

package main

import (
	"unsafe"
	"fmt"
)

type IT int32
func main() {
	var a IT = 322
	var b = 22
	fmt.Println(unsafe.Sizeof(a)) // 4
	fmt.Println(unsafe.Sizeof(b)) // 8
}

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