go语言基础知识

一、Go语言简介

1. 诞生背景

• 由Google工程师Robert Griesemer、Rob Pike和Ken Thompson于2007年设计
• 2009年正式发布，2024年最新版本为Go 1.22
• 设计目标：解决大规模系统开发中的编译速度、依赖管理和并发处理问题

2. 核心特性

• 编译型语言（编译为机器码）
• 静态类型检查
• 垃圾回收机制(GC)
• 原生并发支持（goroutine + channel）
• 简洁的语法（约25个关键字）
• 跨平台编译能力
• 内置强大标准库

二、基础语法结构

go

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1// Hello World示例
2package main
3
4import "fmt"
5
6func main() {
7    fmt.Println("Hello, 世界！")
8}

三、核心编程要素

1. 变量与常量

go

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1var name string = "Go"      // 显式声明
2age := 10                   // 类型推断（短声明）
3const PI = 3.14             // 常量

2. 数据类型

• 基本类型：bool, string, int系列, float32/64, complex64/128
• 复合类型：array, slice, map, struct, pointer, channel, func
• 特色类型：
  • slice（动态数组）：make([]int, 5)
  • map（字典）：m := make(map[string]int)

3. 函数特性

go

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1// 多返回值、命名返回值
2func calc(a, b int) (sum int, diff int) {
3    sum = a + b
4    diff = a - b
5    return  // 自动返回命名返回值
6}

4. 流程控制

go

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1// if支持简短语句
2if x := getValue(); x > 0 {
3    // ...
4}
5
6// for循环（无while）
7for i := 0; i < 10; i++ { /*...*/ }
8
9// switch（无需break）
10switch os := runtime.GOOS; os {
11case "darwin":
12    fmt.Println("macOS")
13default:
14    fmt.Println(os)
15}

四、面向对象特性

1. 结构体与方法

go

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1type User struct {
2    Name string
3    Age  int
4}
5
6// 方法定义（值接收者）
7func (u User) SayHello() {
8    fmt.Printf("Hi, I'm %s", u.Name)
9}
10
11// 指针接收者（可修改结构体）
12func (u *User) UpdateAge(newAge int) {
13    u.Age = newAge
14}

2. 接口（隐式实现）

go

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1type Writer interface {
2    Write([]byte) (int, error)
3}
4
5type FileWriter struct{}
6
7func (fw FileWriter) Write(data []byte) (int, error) {
8    // 实现接口...
9}

五、并发编程

1. goroutine

go

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1go func() {
2    fmt.Println("异步执行")
3}()

2. channel

go

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1ch := make(chan int, 3)  // 缓冲通道
2ch <- 42                 // 发送
3val := <-ch              // 接收
4
5// 通道同步示例
6func worker(ch chan<- int) {
7    ch <- 1
8}
9
10func main() {
11    ch := make(chan int)
12    go worker(ch)
13    <-ch
14}

六、错误处理

go

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1// 典型错误处理模式
2result, err := SomeOperation()
3if err != nil {
4    // 处理错误
5}
6
7// defer机制
8func readFile() {
9    file, err := os.Open("test.txt")
10    if err != nil { /*...*/ }
11    defer file.Close()  // 确保资源释放
12    // 处理文件...
13}

七、包管理

1. Go Modules

bash

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1go mod init example.com/project  # 初始化模块
2go get github.com/pkg/errors     # 添加依赖

2. 常用标准库

• fmt: 格式化I/O
• io: 基础IO操作
• net/http: HTTP协议支持
• os: 操作系统交互
• sync: 并发同步

八、实战示例

并发HTTP请求

go

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1func fetch(url string, ch chan<- string) {
2    resp, err := http.Get(url)
3    if err != nil {
4        ch <- fmt.Sprint(err)
5        return
6    }
7    defer resp.Body.Close()
8    ch <- fmt.Sprintf("%s -> %d", url, resp.StatusCode)
9}
10
11func main() {
12    urls := []string{"https://go.dev", "https://google.com"}
13    ch := make(chan string)
14    
15    for _, url := range urls {
16        go fetch(url, ch)
17    }
18    
19    for range urls {
20        fmt.Println(<-ch)
21    }
22}