Go 语言中的基本数据类型

这篇文章已经放到腾讯智能工作台的知识库啦，链接在这里：ima.copilot-Go 入门到入土。要是你有啥不懂的地方，就去知识库找 AI 聊一聊吧。

1、数值、浮点型、和字符类型

Go 语言提供了一套丰富的基础数据类型，主要可以分为三大类：布尔类型、数值类型和字符串类型。理解这些类型的特性和选择恰当的类型，对于编写高效、健壮的 Go 代码至关重要。

1、布尔类型 (Boolean)

布尔类型用于表示逻辑值，它只有两个可能的值：true 或 false。这在所有编程语言中都非常基础和通用。

• 关键字：bool
• 值：true、false (均为小写)

2、数值类型 (Numeric)

Go 语言的数值类型非常丰富，提供了多种大小和精度的选择，让开发者能在性能和内存占用之间做出精细的权衡。

2.1 整数类型 (Integer)

• 有符号整数 (int)：可以表示正数、负数和零。
  • int8: 占用 1 字节，范围 -128 到 127
  • int16: 占用 2 字节，范围 -32768 到 32767
  • int32: 占用 4 字节
  • int64: 占用 8 字节
• 无符号整数 (uint)：只能表示非负数（大于等于零）。
  • uint8: 占用 1 字节，范围 0 到 255
  • uint16: 占用 2 字节，范围 0 到 65535
  • uint32: 占用 4 字节
  • uint64: 占用 8 字节

选择合适的整数类型： 以表示“年龄”为例，年龄不可能是负数，且一般不会超过 255 岁。因此，使用 uint8 是最节省空间且最合适的选择。若使用 int8，则浪费了一半的表示范围来存储无意义的负数。

特殊的 int 和 uint： 除了固定大小的整数类型，Go 还提供了 int 和 uint 类型，它们的大小取决于目标平台的操作系统（32位或64位）。为方便起见，通常会使用 int，但当对内存或数值范围有精确要求时，应使用固定大小的类型。

严格的类型转换： Go 是一种强类型语言，不同类型的整数之间不能直接赋值，必须进行显式转换。

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注意：从大范围类型向小范围类型转换时，可能会发生数据丢失（精度溢出）。

2.2 浮点数类型 (Floating-Point)

浮点数用于表示小数。

• float32: 32位浮点数，精度较低。
• float64: 64位浮点数，精度更高，是默认的小数类型。

它们的表示范围远大于整数类型，例如 float64 可以表示高达 1.8 x 10^308 的数值。

2.3 字符类型 (byte 和 rune)

Go 语言没有专门的 char 类型，而是用 byte 和 rune 来处理字符。

• byte:
  • 它是 uint8 的别名，占用 1 个字节。
  • 主要用于表示 ASCII 字符（如英文字母、数字）。
  • 其本质是一个整数，可以直接进行数学运算。

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• rune: - 它是 int32 的别名，占用 4 个字节。 - 用于表示任意 Unicode 字符，包括中文、日文、韩文等。当你不确定要处理的字符范围时，rune 是更安全的选择。

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3、字符串类型 (String)

字符串是字符的只读序列，在 Go 中使用 string 关键字定义。

• 定义：使用双引号 "" 包裹。
• 特性：字符串是不可变的，一旦创建，其内容不能被修改。

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2、基本类型的装换

在 Go 语言中，数据类型转换是一项非常常见且重要的操作。由于 Go 提供了丰富的数值类型，并且拥有严格的类型系统，因此在不同类型之间传递数据时，必须进行显式转换。

1、数值类型之间的转换

在处理各种 int、float 等数值类型时，转换过程非常直观。

1.1 整型与浮点型互转

不同数值类型之间的转换，无论是整型之间（如 int8 转 int32），还是整型与浮点型之间，都使用 T(v) 的语法格式，其中 T 代表目标类型，v 是要转换的变量。

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注意：将浮点型转换为整型时，小数部分会被直接舍弃（截断），而不是四舍五入。

1.2 类型别名与严格性

Go 允许使用 type 关键字为现有类型定义一个别名，这有助于提高代码的可读性。例如，byte 是 uint8 的别名，rune 是 int32 的别名。

当定义一个别名时，Go 会将其视为一个全新的、独立的数据类型。因此，即便是底层类型相同的变量，也必须进行显式转换。

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Go 的这种严格类型检查机制，虽然要求开发者多写一些转换代码，但极大地增强了程序的健壮性和类型安全，避免了许多潜在的错误。

2、字符串与数字之间的转换

字符串与数字之间的转换是另一类常见的需求，这通常需要借助标准库 strconv 来完成。

2.1 字符串转数字

strconv.Atoi (ASCII to Integer) 函数用于将一个十进制字符串转换为 int 类型。由于字符串可能包含非数字字符，导致转换失败，因此该函数会返回两个值：转换后的结果和一个 error 对象。

在使用时，必须检查返回的 error 是否为 nil，以确保转换成功。

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2.2 数字转字符串

strconv.Itoa (Integer to ASCII) 函数则用于将 int 类型转换为字符串。与 Atoi 不同，从整型到字符串的转换总是可以成功的，因此 Itoa 函数只返回一个转换后的字符串结果，不返回 error。

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掌握这些基本的类型转换方法是编写 Go 程序的基础。对于更复杂的转换场景，Go 标准库也提供了丰富的工具支持。

3、fromat 进行格式化转换

对于更复杂的场景，如不同进制、浮点数或需要格式化控制时，strconv 提供了功能更强大的 Parse 和 Format 系列函数。

1、Parse系列：字符串 -> 其他类型

Parse 系列函数用于将字符串解析为不同的数据类型，提供了比 Atoi 更丰富的控制选项。

• ParseFloat: 将字符串解析为浮点数。
  • bitSize 参数指定了目标浮点数的位数（32 或 64）。
• ParseInt: 将字符串解析为整数，可以指定进制。
  • base 参数指定了字符串的进制（2 到 36）。如果 base 为 0，则会根据字符串前缀（如 0x 为十六进制，0 为八进制）自动推断。
  • bitSize 指定了结果的整数类型（0, 8, 16, 32, 64 分别对应 int, int8, int16, int32, int64）。
• ParseBool: 将字符串解析为布尔值。
  • 它能识别 "1", "t", "T", "true", "TRUE", "True" 为 true。
  • 它能识别 "0", "f", "F", "false", "FALSE", "False" 为 false。

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2、Format系列：其他类型 -> 字符串

Format 系列函数是 Parse 的逆操作，它将不同的数据类型转换为字符串，并允许进行精细的格式化控制。

• FormatFloat: 将浮点数转换为字符串。
  • fmt 参数是格式化字符（如 'f' 表示标准小数，'e' 表示科学计数法）。
  • prec 控制精度（小数位数）。
• FormatInt: 将整数转换为指定进制的字符串。
  • base 参数指定目标进制（2 到 36）。
• FormatBool: 将布尔值转换为字符串 "true" 或 "false"。

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总结与选择

• 简单场景: 当你只需要在十进制整数和字符串之间进行转换时，strconv.Atoi() 和 strconv.Itoa() 是最简洁、最常用的选择。
• 复杂场景: 当你需要处理浮点数、布尔值，或者需要在不同进制之间转换时，应使用功能更强大的 Parse 和 Format 系列函数。这些函数提供了必要的参数来精确控制转换过程和输出格式。

掌握这些类型转换方法是编写健壮、高效 Go 程序的基础。

4、运算符和表达式

Go 语言运算符和表达式

运算符是用于执行数据运算、赋值和比较的特殊符号。Go 语言的运算符与其他主流编程语言（如 C++ 或 Java）非常相似，理解它们是编写任何程序的基础。

1、算术运算符

算术运算符用于执行基本的数学运算。

注意：

• + 运算符也可用于拼接字符串。
• ++ 和 -- 在 Go 中是语句，而不是表达式。因此，你不能写 c := a++ 这样的代码。

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2、关系运算符

关系运算符用于比较两个值，其结果总是一个布尔值（true 或 false）。

3、逻辑运算符

逻辑运算符常用于组合多个关系表达式，其结果也是一个布尔值。

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4、位运算符

位运算符对整数在内存中的二进制位进行操作，常用于底层代码优化和数据处理，因为它们的执行效率非常高。

按位与 (&) 示例: 它会对两个数字的二进制表示的每一位进行比较，只有当两个相应的位都为 1 时，结果的该位才为 1。

例如，60 & 13 的计算过程如下：

• 60 的二进制是 0011 1100
• 13 的二进制是 0000 1101
• 按位与的结果是 0000 1100，即十进制的 12。

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5、赋值运算符

赋值运算符用于给变量分配一个值。

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6、其他运算符

Go 还有一些特殊的运算符，它们的功能会根据上下文发生变化。

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这两个运算符与指针密切相关，我们将在后续的指针章节中详细讲解。

7、运算符优先级

当一个表达式中包含多个运算符时，会根据优先级来决定计算顺序。下表从高到低排列了运算符的优先级。

在编写复杂表达式时，建议使用括号 () 来明确指定运算顺序，这能极大地提高代码的可读性。