Go语言基础：数据类型

一、基础数据类型：Go语言的积木块

1.1 数字类型全家福

package mainimport ("fmt"
)func main() {// 有符号整数类型var a int    = 42                        // int 类型，自动选择32或64位var b int8   = 127                       // int8 类型，8位有符号整数var c int16  = 32767                     // int16 类型，16位有符号整数var d int32  = 2147483647                // int32 类型，32位有符号整数var e int64  = 9223372036854775807       // int64 类型，64位有符号整数// 无符号整数类型var f uint   = 42                        // uint 类型，自动选择32或64位var g uint8  = 255                       // uint8 类型，8位无符号整数var h uint16 = 65535                     // uint16 类型，16位无符号整数var i uint32 = 4294967295                // uint32 类型，32位无符号整数var j uint64 = 18446744073709551615      // uint64 类型，64位无符号整数// 浮点数类型var k float32 = 3.14                     // float32 类型，32位浮点数var l float64 = 3.141592653589793        // float64 类型，64位浮点数// 复数类型var m complex64  = 1 + 2i                // complex64 类型，实部和虚部都是 float32var n complex128 = 1 + 2i                // complex128 类型，实部和虚部都是 float64// 打印每个变量的类型fmt.Printf("%T %T %T %T %T\n", a, b, c, d, e)fmt.Printf("%T %T %T %T %T\n", f, g, h, i, j)fmt.Printf("%T %T\n", k, l)fmt.Printf("%T %T\n", m, n)
}

1.2 字符与布尔类型

var ch byte = 'A'      		// ASCII字符
var unicodeCh rune = '中' // Unicode字符
var flag bool = true

1.3 字符串的特别之处

Go语言的字符串是不可变的，也就是说，一旦创建后就无法修改其中的内容。如果需要修改字符串的内容，通常的做法是将字符串转换成一个可变的字节切片（[]byte）或字符切片（[]rune），对切片进行修改后再转换回字符串。

s := "hello"
b := []byte(s)   // 将字符串转换为字节切片
b[0] = 'H'       // 修改字节切片中的内容
s2 := string(b)  // 将修改后的字节切片转换回字符串
fmt.Println(s2)  // 输出: "Hello"

二、复合数据类型：构建复杂结构

2.1 数组：刻板的容器

特点：

• 长度固定
• 值类型（赋值会复制整个数组）
• 类型包含长度信息：[3]int ≠ [5]int

var arr1 [3]int             	// [0 0 0]
arr2 := [...]int{1,2,3}     	// 编译器推导长度
arr3 := [2][3]int{{1,2}, {3}} // 多维数组

痛点时刻：当我们需要动态大小时怎么办？

2.2 切片：灵活的舞者

关键特性：

• 底层引用数组
• 自动扩容机制
• 长度 vs 容量

slice1 := make([]int, 3, 5) // 长度3，容量5
slice2 := arr2[1:3]         // 基于数组创建
slice3 := []int{1,2,3}      // 直接初始化// 动态操作
slice3 = append(slice3, 4)  // 自动扩容
copy(slice1, slice2)        // 复制元素

扩容条件：

• 当向切片中追加元素（使用append函数）时，如果切片的长度未超过容量，则直接在底层数组上进行追加。
• 如果追加元素后长度超过容量，Go会创建一个新的底层数组，并将旧切片的数据复制到新数组中。

扩容策略（目的：平衡内存使用和性能，避免频繁的内存分配和数据拷贝）：

• 如果切片的当前容量小于1024，新的容量一般是原来的2倍。
• 如果切片的当前容量大于等于1024，新的容量会增加为原来的1.25倍（具体倍数可能会根据实现细节有所不同）。

注意事项：

• 扩容会导致新的内存分配和数据拷贝，因此如果预先知道切片的最大容量，最好在创建切片时指定容量以减少扩容的开销。
• 由于扩容会创建新的底层数组，因此在扩容后，旧的切片和新的切片将不再共享同一个底层数组。

2.3 映射：闪电查询专家

特点：

• 键的类型必须是可比较的，而值可以是任意类型。
• Map是引用类型，赋值操作不会复制整个映射。
• 内置函数 make 用于初始化 map，使用时需注意防止空指针异常。
• map 本身并不是线程安全的。具体来说，如果多个 goroutine 同时对一个 map 进行读写操作而没有采取适当的同步措施，那么程序可能会出现竞态条件（race condition），这可能导致不可预测的行为或崩溃。

m1 := make(map[string]int)
m2 := map[string]int{"apple": 5,"pear":  3,
}// 安全操作
if count, exists := m2["banana"]; exists {fmt.Println(count)
}// 遍历（无序！）
for k, v := range m2 {fmt.Println(k, v)
}

2.4 结构体：自定义数据蓝图

type Person struct {Name stringAge  intContact struct {Phone stringEmail string}
}p := Person{Name: "Alice",Age:  30,
}
p.Contact.Phone = "123-4567"

三、变量 vs 常量：变与不变的哲学

3.1 变量声明三剑客

特点：

• 作用域：变量的作用域由声明的位置决定，在函数内声明的变量属于局部作用域，全局声明的变量则属于包级作用域。
• 生命周期：局部变量随函数调用结束而销毁，而全局变量则在整个程序运行期间一直存在。
• 可变性：变量在程序运行过程中其值是可以被修改的。

// 标准式
var x int = 10// 类型推导
var y = "hello"// 短声明（这种方式语法简洁，只能在函数内部使用，非常适合局部变量的声明，但不适用于全局变量。）
z := 3.14// 分组声明（不推荐）
var (a = 1b = true
)

3.2 常量的奥妙

常量的特点：

• 不可变性：常量一旦赋值便不能再被修改，适用于需要保持固定值的场景。
• 作用域：与变量类似，常量也有作用域的概念，取决于它们的声明位置。
• 编译期常量：常量的值在编译期间确定，因此在运行时具有更高的效率。
• 无地址分配：常量没有在内存中占据一个特定的地址，因为它们的值是直接嵌入到使用它们的代码中的。

const PI = 3.1415
const (Red = iota   // 0Green        // 1Blue         // 2
)// 编译期计算
const MatrixSize = 10 * 10

关键差异：

特性	变量	常量
可修改	✅	❌
内存地址	✅	❌
类型推导	支持	必须显式
作用域	相同	相同

3.3 生命周期探秘

var globalVar = "永生" // 包生命周期func demo() {localVar := "临时工" // 函数执行期间存在fmt.Println(localVar)
}

内存小剧场：当函数执行结束，"临时工"会被垃圾回收器请出场外～

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四、互动与思考

在学习过程中，我鼓励大家不断思考并动手实践。以下是一些问题和讨论话题，希望你能参与进来：

1. 数据类型选择：在你以往的开发经历中，有没有遇到过数据类型选择不当导致性能问题的情况？你认为如何在保证代码简洁的前提下选择合适的数据类型？
2. 复合数据类型使用场景：你觉得在何种场景下数组更合适，何种场景下又应该优先选择切片或映射？分享你的思考和实际案例吧！
3. 变量和常量的管理：在大型项目中，如何合理规划变量和常量的作用域和生命周期？这不仅关乎代码质量，也涉及到团队协作和维护成本。

欢迎大家在评论区留言讨论，我们一起分享心得，共同进步！

学习检查清单

✅ 能说出3种数字类型的区别
✅ 会正确使用切片扩容
✅ 能区分 var 与 := 的使用场景
✅ 知道常量为什么不能取地址