GO学习笔记之表达式

保留字

Go语言仅25个保留关键字（keyword），这是最常见的宣传语，虽不是主流语言中最少的，但也确实体现了Go语法规则的简洁性。保留关键字不能用作常量、变量、函数名，以及结构字段等标识符。

break   default    func   interface select
case    defer      go    map   struct
chan    else   goto   package    switch
const   fallthrough if    range      type
continue for   import     return       var

相比在更新版本中不停添加新语言功能，我更喜欢简单的语言设计。某些功能可通过类库扩展，或其他非侵入方式实现，完全没必要为了“方便”让语言变得臃肿。过于丰富的功能特征会随着时间的推移抬升门槛，还会让代码变得日趋“魔幻”，降低一致性和可维护性。

运算符

很久以前，流传“程序=算法+数据”这样的说法。
算法是什么？通俗点说就是“解决问题的过程”。小到加法指令，大到成千上万台服务器组成的分布式计算集群，抛去抽象概念和宏观架构，最终都由最基础的机器指令过程去处理不同层次存储设备里的数据。

学习语言和设计架构不同，我们所关心的就是微观层次，诸如语法规则所映射的机器指令，以及数据存储位置和格式等等。其中，运算符和表达式用来串联数据和指令，算是最基础的算法。
另有一句话：“硬件的方向是物理，软件的结局是数学。”
全部运算符及分隔符列表：

+      &       +=      &=       &&      ==      !=      (      ) 
-      |       -=      |=       ||      <       <=      [      ] 
*      ^       *=      ^=       <-      >       >=      {      } 
/      <<      /=      <<=      ++      =       :=      ,      ; 
%      >>      %=      >>=      --      !       ...     .      : &^              &^=

没有乘幂和绝对值运算符，对应的是标准库math里的Pow、Abs函数实现。

优先级

一元运算符优先级最高，二元则分成五个级别，从高往低分别是：
highest * / % << >> & &^ + - | ^ == != < <= > >= && lowest ||

相同优先级的二元运算符，从左往右依次计算。

二元运算符

除位移操作外，操作数类型必须相同。如果其中一个是无显式类型声明的常量，那么该常量操作数会自动转型。

func main() { const v=20            // 无显式类型声明的常量 var a byte=10b:=v+a                 //v自动转换为byte/uint8类型 fmt.Printf("%T, %v\n",b,b) const c float32=1.2d:=c+v         //v自动转换为float32类型 fmt.Printf("%T, %v\n",d,d) 
}

uint8,30
float32,21.2

func main() { b:=23            //b是有符号int类型变量 x:=1<<b     // 无效操作:1<<b(shift count type int,must be unsigned integer) println(x) 
}

位移右操作数必须是无符号整数，或可以转换的无显式类型常量。

如果是非常量位移表达式，那么会优先将无显式类型的常量左操作数转型。

func main() { a:=1.0<<3           // 常量表达式（包括常量展开） fmt.Printf("%T, %v\n",a,a)       //int,8var s uint=3b:=1.0<<s           // 无效操作:1<<s(shift of type float64) fmt.Printf("%T, %v\n",b,b)       // 因为b没有提供类型，那么编译器通过1.0推断， // 显然无法对浮点数做位移操作 var c int32=1.0<<s       // 自动将1.0转换为int32类型 fmt.Printf("%T, %v\n",c,c)       //int32,8
}

位运算符

二进制位运算符比较特别的就是“bit clear”，在其他语言里很少见到。

AND          按位与：都为1     a&b  0101&0011=0001
OR           按位或：至少一个1   a|b  0101|0011=0111
XOR          按位亦或：只有一个1     a^b  0101^0011=0110
NOT          按位取反   (一元)        ^a ^0111=1000
AND NOT      按位清除   (bit clear)  a&^b 0110&^1011=0100
LEFT SHIFT    位左移           a<<2 0001<<3=1000
RIGHT SHIFT       位右移           a>>2 1010>>2=0010

位清除（AND NOT）和位亦或（XOR）是不同的。它将左右操作数对应二进制位都为1的重置为0（有些类似位图），以达到一次清除多个标记位的目的。

const( read  byte=1<<iotawriteexecfreeze
) func main() { a:=read|write|freezeb:=read|freeze|execc:=a&^b     // 相当于a^read^freeze，但不包括execfmt.Printf("%04b&^ %04b= %04b\n",a,b,c) 
}

自增

自增、自减不再是运算符。只能作为独立语句，不能用于表达式。

指针

不能将内存地址与指针混为一谈。
内存地址是内存中每个字节单元的唯一编号，而指针则是一个实体。指针会分配内存空间，相当于一个专门用来保存地址的整型变量。

                    p:= &x                x:=100-----------------+--------+------\\-------+------+--------- memory ...     |0x1200|     ....      |100 |   ... -----------------+--------+------\\-------+------+--------- address       0x800                  0x1200

取址运算符“&”用于获取对象地址。
指针运算符“”用于间接引用目标对象。
二级指针**T，如包含包名则写成package.T。
并非所有对象都能进行取地址操作，但变量总是能正确返回（addressable）。指针运算符为左值时，我们可更新目标对象状态；而为右值时则是为了获取目标状态。

func main() { x:=10var p*int= &x     // 获取地址，保存到指针变量 *p+=20           // 用指针间接引用，并更新对象 println(p, *p)       // 输出指针所存储的地址，以及目标对象 
}输出
0xc82003df30 30

指针类型支持相等运算符，但不能做加减法运算和类型转换。如果两个指针指向同一地址，或都为nil，那么它们相等。

func main() { x:=10p:= &xp++                    // 无效操作:p++ (non-numeric type*int) var p2*int=p+1  // 无效操作:p+1(mismatched types*int and int) p2= &xprintln(p==p2) 
}

可通过unsafe.Pointer将指针转换为uintptr后进行加减法运算，但可能会造成非法访问。
Pointer类似C语言中的void*万能指针，可用来转换指针类型。它能安全持有对象或对象成员，但uintptr不行。后者仅是一种特殊整型，并不引用目标对象，无法阻止垃圾回收器回收对象内存。
指针没有专门指向成员的“->”运算符，统一使用“.”选择表达式。

func main() { a:=struct{ x int}{} a.x=100p:= &ap.x+=100      // 相当于p->x+=100println(p.x) 
}

零长度（zero-size）对象的地址是否相等和具体的实现版本有关，不过肯定不等于nil。即便长度为0，可该对象依然是“合法存在”的，拥有合法内存地址，这与nil语义完全不同。
在runtime/malloc.go里有个zerobase全局变量，所有通过mallocgc分配的零长度对象都使用该地址。不过上例中，对象a、b在栈上分配，并未调用mallocgc函数。

func main() { var a,b struct{} println(&a, &b) println(&a== &b, &a==nil) 
}

运行结果：

0xc820041f2f 0xc820041f2f
true false