1.概览

Go共有25个保留关键字,各有其作用,不能用作标识符。Go的25个关键字按照作用可以分为3类,分别为包管理、程序实体声明与定义与程序流程控制。

  1. 包管理(2个):
  2. import package
  3. 程序实体声明与定义(8个):
  4. chan const func interface map struct type var
  5. 程序流程控制(15个):
  6. break case continue default defer else fallthrough
  7. for go goto if range return select switch

2.包管理

2.1 import

import 用于导入包,这样就可以使用包中被导出的标识符。导入格式如下:

import _ "package path"
import . "package path"
import alias "package path"

import (
    _ "package path"
    . "package path"
    alias "package path"
)

其中包路径前面可以有三中修饰符中的某一个。下划线即空白标识符,表示不使用包中的标识符,只需要包的副作用,即计算包级变量的初始化表达式和执行导入包的init初始化函数。点号代替包的别名, 表示访问包中的导出标识符无需使用包名。alias则表示包的别名。
导入示例如下:

导入声明                        Sin的本地名
import   "lib/math"         math.Sin
import m "lib/math"         m.Sin
import . "lib/math"         Sin

2.2 package

package用于声明包的名称,需放在go文件所有代码的最前面。一个包由一个或多个go源文件组成,需放在同一个目录下,且同一个目录下的这些go文件的package的名字只能有一个。申明格式如下:

package <packagename>

packagename不能为空白标识符_。

3.程序实体声明与定义

3.1 chan

chan用于声明channel(信道)。信道提供一种机制使两个并发执行的函数实现同步,并通过传递具体元素类型的值来通信。未初始化的信道值为 nil。声明格式如下:

chan T          // 可以被用来发送和接收类型T的值
chan<- T          // 只能被用来发送浮点数
<-chan T          // 只能被用来接收整数

其中<-操作符指定信道的方向,发送或接收。若没有给定方向,那么该信道就是双向的。信道可通过类型转换或赋值被强制为只发送或只接收。
信道的初始化可以通过 make 函数来实现,其结果值充当了对底层数据结构的引用。初始化时可以为信道设置缓冲区大小,默认值是零,表示不带缓冲的或同步的信道。

ci := make(chan int)            // 整数类型的无缓冲信道
cj := make(chan int, 0)         // 整数类型的无缓冲信道
cp := make(chan *os.File, 100)  // 指向文件指针的带缓冲信道

3.2 const

const 用于定义常量,一旦创建,不可赋值修改。const可以出现在任何关键字 var 可以出现的地方,声明常量方式与 var 声明变量方式相同,格式如下:

const name = value
const name T = value
const (
    name = value
    name T = value
)

注意,Golang 中的 const 不支持像 C/C++ 中修饰函数的参数和返回值,即下面的语句是非法的。

func test(const name *string)
func test(name *string) const *string

3.3 func

func 用于定义函数。Go函数支持变参且返回值支持多个,但不支持默认参数。如果函数存在多个返回值形参则需要使用小括号括起来,定义格式如下:

func funcName(){}                            //无参无返回值
func funcName(t T) T {}                        //有参有返回值
func funcName(t T, list ...T) (T1,T1) {}    //有变参有多个返回值

代码格式上需要注意的是,函数体的第一个大括号必须函数名同行。这个是Go对代码格式的强制要求,在其它的语句中也是如此,比如if else语句、for语句、switch语句、select语句等。

3.4 interface

interface 用于定义接口。一个接口是一个方法集,如果一个类型实现了一个接口中的所有方法集,那么说明该类型实现此接口。接口类型变量可以存储任何实现了该接口的类型的值。特别的,interface{}表示空接口类型,默认地,所有类型均实现了空接口,所以interface{}可以接收任意类型值。示例如下:

//空接口
interface{}

//一个简单的File接口
type File interface {
    Read(b Buffer) bool
    Write(b Buffer) bool
    Close()
}

3.5 map

map 用于声明映射变量。映射属容器类类型,是一个同种类型元素的无序组,通过唯一的键可以获取对应的值。可以使用 make 创建 map 变量,未初始化的映射值为 nil。创建map变量主要有如下几种方式:

//创建0容量的map
var myMap = make(map[T1] T2) 

//创建指定容量的map
var myMap = make(map[T]T2, cap) 

//创建并初始化map
var myMap = map[string]int { 
    "dable" : 27,
    "cat" : 28,
}

使用示例:

package main

import "fmt"

func main() {
        nameAge := make(map[string]int)
        nameAge["bob"] = 18                     //增
        nameAge["tom"] = 16                     //增
        delete(nameAge, "bob")                  //删
        nameAge["tom"] = 19                     //改
        v := nameAge["tom"]                     //查
        fmt.Println("v=",v)
        v, ok := nameAge["tom"]                 //查,推荐用法
        if ok { 
            fmt.Println("v=",v,"ok=",ok)
        }   
        for k, v :=range nameAge {              //遍历
                fmt.Println(k, v)
        }   
}

输出结果:

v= 19
v= 19 ok= true
tom 19

3.6 struct

struct 用于定义结构体。结构体属容器类类型,是多个相同或不同类型值的集合。

package main

import "fmt"

type Vertex struct {
    X, Y int
}

var (
    v1 = Vertex{1, 2}  // 类型为 Vertex
    v2 = Vertex{X: 1}  // Y:0 被省略
    v3 = Vertex{}      // X:0 和 Y:0
    p  = &Vertex{1, 2} // 类型为 *Vertex
)

func main() {
    fmt.Printf("%#v %#v %#v %#v\n", v1, v2, v3, p)
}

输出结果:

main.Vertex{X:1, Y:2} main.Vertex{X:1, Y:0} main.Vertex{X:0, Y:0} &main.Vertex{X:1, Y:2}

3.7 type

type 用于定义类型,比如定义struct、interface与等价类型。

//定义struct
type Person struct { name string }

//定义接口
type Person interface {
    speak(word string)
}

//定义等价类型,rune等价于int32
type rune int32

3.8 var

var 用于定义变量,语法格式主要有:

var name T            //name默认为类型T的零值
var name = value    //根据值value推断变量name的类型
var name T = value    //赋初始值时指明类型
var name1, name2 T    //同时定义多个同类型变量

//同时定义多个不同类型的变量
var (
    name string ="dable"
    age int = 18
)

var name T //name默认为类型T的零值
var name = value //根据值value推断变量name的类型
var name T = value //赋初始值时指明类型
var name1, name2 T //同时定义多个同类型变量

//同时定义多个不同类型的变量
var (
name string =”dable”
age int = 18
)
定义变量可以使用:=来替代var,但是:=运算符只能用于函数体内。

4.程序流程控制

4.1 for range break continue

(1)for 与 range for是Go中唯一用于循环结构的关键词。有三个使用方式,分别是单个循环条件,经典的初始化/条件/后续形式,还有和range关键词结合使用来遍历容器类对象(数组、切片、映射)。

//单条件
i := 1
for i <= 3 {
    fmt.Println(i)
    i = i + 1
}

//初始化/条件/后续形式
//注意Go中没有前置自增与自减运算符,即++i是非法的
for i:=0; i < 3; i++ {
    fmt.Println(i)
}

//for range形式遍历数组
array :=[...]int{0,1,2,3,4,5}
for i, v :=range array{
    fmt.Println(i,v)
}

(2)break break用于终止最内层的”for”、“switch”或”select”语句的执行。break可以携带标签,用于跳出多层。如果存在标签,则标签必须放在”for”、”switch”或”select”语句开始处。

//终止for
L:
    for i < n {
        switch i {
        case 5:
            break L
        }
    }
//提前进入下一轮循环
for i:=0; i < 3; i++ { 
    if i == 1 {
        continue
    }
    fmt.Println(i)
}
//输出结果
0
2

//提前进入标签处for的下一轮循环
L:
for i:=0; i < 2; i++ { 
    for j:=0; j < 3; j++{
        if j == 1 {
            continue L
        }
        fmt.Println(i, j)
    }
}
//输出结果
0 0
1 0

4.2 goto

goto用于将程序的执行转移到与其标签相应的语句。可以使用goto退出多层”for”、“switch”或”select”,功能类似于break携带标签。

//终止for
L:
    for i < n {
        switch i {
        case 5:
            goto L
        }
    }

注意事项:
(1)执行”goto”不能在跳转过程中跳过变量的定义,不然会报编译错误。例如:

    goto L  //编译报错
    v := 3
L:
    fmt.Println(v)

(2)在块外的goto语句不能跳转至该块中的标签。例如:

if n%2 == 1 {
    goto L1
}
for n > 0 {
    f()
    n--
L1:
    f()
    n--
}

是错误的,因为标签 L1 在”for”语句的块中而 goto 则不在。 (3)程序设计时,应尽量避免使用goto语句,因为程序执行流的随意跳转会破坏结构化设计风格,导致代码可读性下降。

4.3 switch case default fallthrough

这四个关键词是结合使用的。switch语句提供多路执行,表达式或类型说明符与switch中的case相比较从而决定执行哪一分支。default用于给出默认分支,即所有的case分支都不满足时执行default分支。Go中的switch语句在执行完某个case子句后,不会再顺序地执行后面的case子句,而是结束当前switch语句。使用fallthrough可以继续执行后面的case与default子句。
下面分别以表达式选择或类型选择为例演示switch case default fallthrough的用法。

//表达式选择

switch tag {
default: s3()            //default子句可以出现在switch语句中的任意位置,不一定是最后一个
case 0, 1, 2, 3: s1()    //case表达式可以提供多个待匹配的值,使用逗号分隔
case 4, 5, 6, 7: s2()
}

switch x := f(); {        
case x < 0: return -x    //case表达式无需为常量
default: return x
}

switch {                //缺失的switch表达式意为"true"
case x < y: f1()
fallthrough                //强制执行下一个case子句
case x < z: f2()
//此处没有fallthrough,switch执行流在此终止    
case x == 4: f3()
}

//类型选择
switch i := x.(type) {
case int:
    printInt(i)                            // i 的类型为 int
case float64:
    printFloat64(i)                        // i 的类型为 float64
case func(int) float64:
    printFunction(i)                       // i 的类型为 func(int) float64
case bool, string:
    printString("type is bool or string")  // i 的类型为 bool or string
default:
    printString("don't know the type")     // i 的类型未知
}

4.4 if else

if与else实现条件控制,与C有许多相似之处,但也有其不同之处。变化主要有三点:
(1)可省略条件表达式的括号;
(2)支持初始化语句,可定义代码块局部变量;
(3)if与else块中只有一条语句也需要添加大括号;
(4)起始大括号必须与if与else同行。

if err := file.Chmod(0664); err != nil {
    log.Print(err)
    return err
}

4.5 return defer

(1)return return用于函数执行的终止并可选地提供一个或多个返回值。 任何在函数F中被推迟的函数会在F 返回给其调用者前执行。函数可以通过return返回多个值。如果返回值在函数返回形参中指定了名字,那么return时可不带返回值列表。

//将文件的内容作为字符串返回。
func Contents(filename string) (string, error) {
    f, err := os.Open(filename)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    defer f.Close()  // f.Close 会在函数结束后运行

    var result []byte
    buf := make([]byte, 100)
    for {
        n, err := f.Read(buf[0:])
        result = append(result, buf[0:n]...)
        if err != nil {
            if err == io.EOF {
                break
            }
            return "", err  // 我们在这里返回后,f 就会被关闭
        }
    }
    return string(result), nil // 我们在这里返回后,f 就会被关闭
}

使用defer时,需要注意两点: (a)被推迟函数的实参(如果该函数为方法则还包括接收者)在推迟执行时就会求值,而不是在调用执行时才求值。这样不仅无需担心变量值在函数执行时被改变, 同时还意味着可以给被推迟的函数传递不同参数。下面是个简单的例子。

for i := 0; i < 5; i++ {
    defer fmt.Printf("%d ", i)
}

(b)被推迟的函数按照后进先出(LIFO)的顺序执行,因此以上代码在函数返回时会打印 4 3 2 1 0。

4.6 go

go用于创建Go程(goroutine),实现并发编程。Go程是与其它Go程并发运行在同一地址空间的函数,相比于线程与进程,它是轻量级的。Go程在多线程操作系统上可实现多路复用,因此若一个线程阻塞,比如说等待I/O,那么其它的线程就会运行。Go程的设计隐藏了线程创建和管理的诸多复杂性。
在函数或方法前添加 go 关键字能够在新的Go程中调用它。当调用完成后,该Go程也会安静地退出。效果有点像Unix Shell中的 & 符号,它能让命令在后台运行。

package main

import (
        "fmt"   
        "time"  
)

func main() {
        go func(){ 
            fmt.Println("in first goroutine")
        }()     
        go func(){ 
            fmt.Println("in second goroutine")
        }()     

        fmt.Println("main thread start sleep, and other goroutine start execute")
        time.Sleep(10*time.Second)
}

输出结果:

main thread start sleep, and other goroutine start execute
in second goroutine
in first goroutine

注意,从输出结果可以看出,go程的执行顺序和创建的顺序是没有关系的,也就是说存在多个go程时,其执行的顺序是随机的。

4.7 select

select语句用来选择哪个case中的发送或接收操作可以被立即执行。它类似于switch语句,但是它的case涉及channel有关的I/O操作。也就是说select就是用来监听和channel有关的IO操作,它与select, poll, epoll相似,当IO操作发生时,触发相应的动作,实现IO多路复用。

package main

import "fmt"

func main(){
    ch1 := make(chan int, 1)
    ch2 := make(chan int, 1)

    ch1 <- 3
    ch2 <- 5

    select {
    case <- ch1:
        fmt.Println("ch1 selected.")
    case <- ch2:
        fmt.Println("ch2 selected.")
    default:
        //如果ch1与ch2没有数据到来,则进入default处理流程。如果没有default子句,则select一直阻塞等待ch1与ch2的数据到来
        fmt.Println("default")
    }
}

输出结果:

ch1 selected.

//或者
ch2 selected.

从输出结果可以看出,当存在多个case满足条件,即有多个channel存在数据时,会随机的选择一个执行。