zong-lan-quan-ju

我是一名 C++开发者，我其次写过 java、web 前端开发、也对 nodejs 有些了解，但是都没在工作中用过，没有在生产环境下使用过，但是入职 C++开发游戏服务端岗位后，发现公司有些业务已经用 Go 写了。而且同事大佬们许多也都会 Go，所以不学就要落后喽，但是对于 C++仍旧持续学习新特性，深入深入再深入学习，虽然工作中写的 C++代码像 C++98，但挡不住对技术的热爱。

怎么学

先看一下 Go By Example 毕竟咱也是代码经验不错的开发者了，此笔记不适用于没有开发背景的人学习。我想更是从 C++视角看 Go。

hello world

package main

import "fmt"

func main(){
    fmt.Println("hello world")
}

基本类型

package main

import "fmt"

func main(){
    fmt.Println("go"+"lang")
    //golang
    fmt.Println("1+1=",1+1)
    //1+1= 2
    fmt.Println("7.0/3.0=",7.0/3.0)
    //7.0/3.0= 2.3333333333333335
    fmt.Println(true&&false)
    //false
    fmt.Println(true||false)
    //true
    fmt.Println(!true)
    //false
}

值类型与引用类型

值类型（Value Types）是指变量直接存储值本身，它们在赋值或传递给函数时会被复制。以下是一些 Go 语言中的值类型：

引用类型（Reference Types）是指变量存储的是值的内存地址，而不是值本身。它们在赋值或传递给函数时，复制的是指向底层数据的指针。以下是一些 Go 语言中的引用类型：

需要注意的是，虽然切片和映射看起来像是引用类型，但它们实际上是引用类型的包装器，底层仍然是值类型。

变量

在 Go 中变量是需要显示声明的，其实和 C++差不多，Go 总之不是弱类型语言

package main

import "fmt"

func main(){
    //自动推断有初始值的变量像C++的auto
    var a="initial"
    fmt.Println(a)//initial
    //var可以声明多个变量 int b,c不更优雅，有点无语
    var b,c int = 1,2;
    fmt.Println(b,c)//1 2
    var d = true
    fmt.Println(d)//true
    //默认初始化 整形的话一般为0，但是这不是规范的写法，开发中声明的变量理应都初始化
    var e int8
    fmt.Println(e)//0
    //:=为声明初始化的简写
    f := "short"
    var f_str string = "short"
    fmt.Println(f," ",f_str)//short short
}

在此还真没感觉 Go 很香，对于写 C/C++或者 js 的，我感觉很难接收这种写法和 Python 一样写起来别扭

常量

package main

import(
    "fmt"
    "math"
)

const s string = "constant string"

func main(){
    fmt.Println(s)//打印全局变量
    //constant string
    const n = 500000000;
    const d = 3e20 / n;
    fmt.Println(d)
    //6e+11
    fmt.Println(int64(d))//强制转换
    //600000000000
    fmt.Println(math.Sin(n))
    //-0.28470407323754404
}

Go 中的常量表达式，常量表达式是指在编译期间就可以确定结果的表达式。常量表达式可以包括数字、字符串、布尔值和枚举类型等。

const Pi = 3.14159
const MaxSize int = 100
const Str = "Hello,World"
const MaxInt = 1 << 32 - 1
const MinInt = -MaxInt - 1
const IsTrue = true && false

常熟表达式可以执行任意精度的运算,应该编译时就已经算好了

For 循环

package main

import(
    "fmt"
)

func main(){
    var i int = 1
    for i<=3{
        fmt.Println(i)//1 2 3
        i = i + 1
    }
    for j:=7;j<=9;j++{
        fmt.Println(j)//7 8 9
    }
    for{
        fmt.Println("For Loop")
        break;//不进行break则是死循环
    }
    for n:=0;n<=5;n++{
        if n%2 == 0{
            continue
        }
        fmt.Println(n)//1 3 5
    }
}

IF ELSE

Go 中没有三目运算符，if 支持定义语句作用域变量和 for 一样

package main

import "fmt"

func main() {
    if 0 == 7%2 {
        fmt.Println("7 is even")
    } else {
        fmt.Println("8 is odd")
    }
    if num := 9; num < 0 {
        fmt.Println(num, "is negative")
    } else if num < 10 {
        fmt.Println(num, "has 1 digit")
    } else {
        fmt.Println(num, "has multiple digits")
    }
}

/*
8 is odd
9 has 1 digit
*/

switch

go 的 switch 不支持使用 break，但是支持用 fallthrough 执行所在 case 后执行下一个 case。go 的 switch 支持定义变量

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    i := 2
    fmt.Print("write ", i, " as ")
    switch i {
    case 1:
        fmt.Println("one")
    case 2:
        fmt.Println("two")
    case 3:
        fmt.Println("three")
    }
    //write 2 as two
    switch time.Now().Weekday() {
    case time.Saturday, time.Sunday:
        fmt.Println("It's the weekend")
    default:
        fmt.Println("It's a weekday")
    }
    //It's the weekend
    t := time.Now()
    fmt.Println(t) //2023-08-05 17:31:51.7226392 +0800 CST m=+0.011514601
    switch {
    case t.Hour() < 12:
        fmt.Println("It's before noon")
    default:
        fmt.Println("It's after noon")
    }
    //It's after noon
    //看是那种接口类型的实现
    whatAmI := func(i interface{}) {
        switch t := i.(type) {
        case bool:
            fmt.Println("I'm a bool")
        case int:
            fmt.Println("I'm an int")
        default:
            fmt.Printf("Don't know type %T\n", t)
        }
    }
    whatAmI(true) //I'm a bool
    num := 100
    whatAmI(num)     //I'm an int
    whatAmI("hello") //Don't know type string
}

数组

在 go 中数组是一个具有编号且长度固定的元素序列,起始但从数组这来看，go 是有点香的对吧，比起 C 的要方便不少

package main

import "fmt"

func main() {
    var arrInt [5]int
    fmt.Println("arrInt:", arrInt)
    //emp: [0 0 0 0 0]
    arrInt[4] = 444
    fmt.Println("arrInt:", arrInt)
    //arrInt: [0 0 0 0 444]
    fmt.Println("ele:", arrInt[4])
    //ele:  444
    //获取数组长度
    fmt.Println("len:", len(arrInt))
    //5
    //初始化
    b := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    fmt.Println(b)
    //[1 2 3 4 5]
    //多维数组
    var twoD [2][3]int
    for i := 0; i < len(twoD); i++ {
        for j := 0; j < len(twoD[i]); j++ {
            twoD[i][j] = i + j
        }
    }
    fmt.Println("2d:", twoD)
    //2d: [[0 1 2] [1 2 3]]
    threeD := [2][2][2]int{{{1, 2}, {1, 2}}, {{1, 2}, {1, 2}}}
    fmt.Println("3d", threeD)
    //3d [[[1 2] [1 2]] [[1 2] [1 2]]]
}

切片

Go 语言中的切片（slice）是一种动态数组，它提供了对数组的部分或全部元素的访问和操作。切片是引用类型，它底层依赖于数组，但具有更灵活的长度和容量。有点像 C++的 std::vector 喽

其实 Go 中没有真的数组，下面我们来看下，出下列外还可以进行 copy 与多维切片之类的，在此先不展开阐述，仅为本章知识总揽全局。我们 C++程序员先了解了解就好。

package main

import "fmt"

func main() {
    //1.声明一个切片类型
    var s []int
    s = []int{1, 2, 3}   //初始化切片
    s1 := []int{1, 2, 3} //简写
    //2.可以使用内置函数len与cap获取切片的长度和容量
    fmt.Println(len(s))  //3
    fmt.Println(cap(s))  //3
    fmt.Println(len(s1)) //3
    //3.可以使用索引访问与修改元素
    s[1] = 666
    fmt.Println(s[1]) //666
    fmt.Println(s)    //[1 666 3]
    //4.支持切片表达式获取子切片
    s2 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    subS2 := s2[0:2]    //下标0到下标1
    fmt.Println(subS2)  //[1 2]
    fmt.Println(s2[:])  //[1 2 3 4 5]
    fmt.Println(s2[:3]) //[1 2 3]
    fmt.Println(s2[1:]) //[2 3 4 5]
    //这种切片骚操作有点像Python了其实
    //5.可以用append函数向切片末尾追加元素
    s3 := []int{1, 2, 3}
    s3 = append(s3, 4)
    fmt.Println(s3) //[1 2 3 4]
    //6.切片可以用make函数创建指定长度和容量的切片
    s4 := make([]int, 3, 5) //长度3容量5
    fmt.Println(len(s4))    //3
    fmt.Println(cap(s4))    //5
    fmt.Println(s4)         //[0 0 0]
    s4 = append(s4, 9)
    fmt.Println(s4) //[0 0 0 9]
    s4 = append(s4, 999)
    s4 = append(s4, 888)
    fmt.Println(s4) //[0 0 0 9 999 888]
}

map

map 对于 C++程序员用的 std::map 熟悉不过了。如 std::map 基于红黑树按照键的顺序排列，属于有序的关联容器。std::unordered_map 属于无序的关联容器，基于哈希表。

在 Go 语言中，map 是一种键值对的集合，也被称为字典或关联数组。它提供了一种快速查找和访问数据的方式。

package main

import "fmt"

func main() {
    //1.声明与初始化
    m := make(map[string]int)
    m["k1"] = 12
    m["k2"] = 23
    fmt.Println(m) //map[k1:12 k2:23]
    v1 := m["k1"]
    fmt.Println(v1)     //12
    fmt.Println(len(m)) //2
    n := map[string]int{"a": 1, "b": 2}
    fmt.Println(n) //map[a:1 b:2]
    //2.删除键值对
    delete(m, "k2")
    fmt.Println(m) //map[k1:12]
    //3.判断有没有某个键
    _, prs := m["k2"]
    fmt.Println(prs) //false
    /*
        当从一个 map 中取值时，还有可以选择是否接收的第二个返回值，
        该值表明了 map 中是否存在这个键。 这可以用来消除 键不存在
         和 键的值为零值 产生的歧义， 例如 0 和 ""。这里我们不需
         要值，所以用 空白标识符(blank identifier) _ 将其忽略。
    */
    //4.遍历map所有元素
    for name, age := range m {
        fmt.Println(name, age)
    } // k1 12
}

range 遍历

range 用于迭代各种各样的数据结构。让我们来看看如何在我们已经学过的数据结构上使用 range。

package main

import "fmt"

func main() {
    //1.例如遍历切片
    nums := []int{1, 2, 3, 4}
    sum := 0
    for _, num := range nums {
        sum += num
    }
    fmt.Println(sum) //10
    for i, num := range nums {
        if num == 3 {
            fmt.Println(i, " ", num)
            //2 3
        }
    }
    //2.例如遍历map
    kvs := map[string]string{"a": "apple", "b": "banana"}
    for k, v := range kvs {
        fmt.Println(k, "=", v)
    } //a = apple b = banana
    //3.遍历字符串
    for i, c := range "go" {
        fmt.Printf("%d %c\n", i, c)
    } //0 g 1 o
}

函数

go 中有一点说的就是，函数是不支持重载的,说实话骚操作没有 C++多

当多个连续的参数为同样类型时，可以仅声明最后一个参数的类型，忽略之前相同类型参数的类型声明。

package main

import "fmt"

func plus(a int, b int) int {
    return a + b
}

func plusplus(a, b, c int) int {
    return a + b + c
}

func plusf(a float32, b float32) float32 {
    return a + b
}

func main() {
    fmt.Println(plus(1, 2))        //3
    fmt.Println(plusplus(1, 2, 3)) //6
    fmt.Println(plusf(1.2, 1.4))   //2.6
}

多返回值

package main

import (
    "fmt"
)

func vals() (int, int) {
    return 3, 7
}

func main() {
    a, b := vals()
    fmt.Println(a, b) // 输出：3 7
    _, c := vals()
    d, _ := vals()
    fmt.Println(c) //7
    fmt.Println(d) //3
}

变参函数

#include <iostream>
#include <cstdarg>

// 接受可变数量参数的函数
double average(int count, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, count);

    double sum = 0;
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        sum += va_arg(args, int);
    }

    va_end(args);

    return sum / count;
}

int main() {
    double result = average(4, 2, 4, 6, 8);
    std::cout << "Average: " << result << std::endl;

    return 0;
}

#include <iostream>

// 递归终止函数
double average() {
    return 0;
}

// 变参模板函数
template<typename T, typename... Args>
double average(T arg, Args... args) {
    return arg + average(args...) / (sizeof...(args) + 1);
}

int main() {
    double result = average(2, 4, 6, 8);
    std::cout << "Average: " << result << std::endl;

    return 0;
}

package main

import "fmt"

func sum(nums ...int) {
    fmt.Println(nums, " ")
    total := 0
    for _, num := range nums {
        total += num
    }
    fmt.Println(total)
}

func main() {
    sum(1, 2)
    //[1 2]
    //3
    sum(1, 2, 3)
    //[1 2 3]
    //6
    nums := []int{1, 2, 3, 4}
    sum(nums...) //解构
    //[1 2 3 4]
    //10
}

闭包

#include <iostream>
using namespace std;

auto createClosure(int x)
{
    return [x]()
    {
        return x * x;
    };
}

int main(int argc, char **argv)
{
    auto closure = createClosure(43);
    std::cout << closure() << std::endl;
    // 1849
    return 0;
}

GO 中像 JavaScript 一样是支持延长变量声明周期的,毕竟 go 有垃圾回收,C++就要使用动态内存实现这种骚操作了，而且很难实现动态内存管理

package main

import "fmt"

func intSeq() func() int {
    i := 0
    return func() int {
        i++
        return i
    }
}

func main() {
    mfunc := intSeq()
    fmt.Println(mfunc()) //1
    fmt.Println(mfunc()) //2
    fmt.Println(mfunc()) //3
    fmt.Println(mfunc()) //4
    fmt.Println(mfunc()) //5
}

递归

package main

import "fmt"

func fact(n int) int {
    fmt.Println(n)
    if n == 0 {
        return 1
    }
    return n * fact(n-1)
}

func main() {
    fmt.Println(fact(10))
}

//10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 3628800

package main

import "fmt"

func main() {
    var fib func(n int) int
    fib = func(n int) int {
        fmt.Println(n)
        if n < 2 {
            return n
        }
        return fib(n-1) + fib(n-2)
    }
    fmt.Println(fib(7)) //13
}

指针

package main

import "fmt"

func zeroval(ival int64) {
    ival = 0
}

func zeroptr(iptr *int64) {
    *iptr = 0
}

func main() {
    var a int64 = 2
    var b int64 = 3
    zeroval(a)
    zeroptr(&b)
    fmt.Println(a) //2
    fmt.Println(b) //0
}

字符串与字符

Go 语言中的字符串是一个只读的 byte 类型的切片。 Go 语言和标准库特别对待字符串 - 作为以 UTF-8 为编码的文本容器。在其他语言当中，字符串由”字符”组成。在 Go 语言当中，字符的概念被称为 rune - 它是一个表示 Unicode 编码的整数。

package main

import (
    "fmt"
    "unicode/utf8"
)

func isGao(r rune) bool {
    return r == '高'
}

func main() {
    var s string = "高万禄abcd"
    fmt.Println(len(s)) //13
    for i := 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Printf("%x ", s[i])
    }
    fmt.Println()
    //e9 ab 98 e4 b8 87 e7 a6 84 61 62 63 64
    //                           a  b  c  d
    //可见"高万禄"占据了9个字节
    fmt.Println(utf8.RuneCountInString(s)) //7
    for idx, runeVal := range s {
        fmt.Println(idx, runeVal)
    }
    //0 39640 3 19975 6 31108 9 97 10 98 11 99 12 100
    fmt.Println(utf8.DecodeRuneInString(s)) //39640 3 ,编码39640 3bytes
    for i, bytes := 0, 0; i < len(s); i += bytes {
        runeValue, width := utf8.DecodeRuneInString(s[i:])
        fmt.Printf("%#U at %d\n", runeValue, i)
        bytes = width
        fmt.Println(isGao(runeValue))
    }
    //U+9AD8 '高' at 0 true|U+4E07 '万' at 3 false|U+7984 '禄' at 6 false
    //U+0061 'a' at 9 false|U+0062 'b' at 10 false|U+0063 'c' at 11 false
    //U+0064 'd' at 12 false
}

可见从兼容 utf8 这种设计而言，go 比 C++强太多了，而且不需要考虑语言版本问题

结构体

package main

import "fmt"

type Person struct {
    name string
    age  int
}

func newPerson(name string) *Person {
    p := Person{name: name}
    p.age = 21
    return &p
}

func main() {
    fmt.Println(Person{"gwl", 21})            //{gwl 21}
    fmt.Println(Person{name: "gwl", age: 30}) //{gwl 30}
    fmt.Println(Person{name: "fred"})         //{fred 0}
    fmt.Println(&Person{name: "", age: 0})    //&{ 0}
    var s Person = Person{name: "gaowanlu", age: 21}
    fmt.Println(s.name, s.age) //gaowanlu 21
    sptr := &s
    fmt.Println(sptr.name, sptr.age) //gaowanlu 21
    personPtr := newPerson("gaowanlu")
    fmt.Println(*personPtr) //{gaowanlu 21}
}

方法

调用方法时，Go 会自动处理值和指针之间的转换。想要避免在调用方法时产生一个拷贝，或者想让方法可以修改接受结构体的值，你都可以使用指针来调用方法。

package main

import "fmt"

type Person struct {
    name string
    age  int
}

func (p *Person) print() {
    fmt.Println("name: ", p.name, " age: ", p.age)
}

func (p *Person) ptrChange() {
    p.name = "a"
    p.age = 1
}

func (v Person) valChange() {
    v.name = "b"
    v.age = 2
}

func main() {
    person := Person{name: "w", age: 3}
    person.print()      //name:  w  age:  3
    fmt.Println(person) //{w 3}
    person.valChange()
    person.print()      //name:  w  age:  3
    fmt.Println(person) //{w 3}
    personPtr := &person
    personPtr.ptrChange()
    personPtr.print()       //name:  a  age:  1
    fmt.Println(*personPtr) //{a 1}
}

接口

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

type geometry interface {
    area() float64
    perim() float64
}

type rect struct {
    width, height float64
}
type circle struct {
    radius float64
}

func (r rect) area() float64 {
    return r.width * r.height
}
func (r rect) perim() float64 {
    return 2*r.width + 2*r.height
}

func (c circle) area() float64 {
    return math.Pi * c.radius * c.radius
}
func (c circle) perim() float64 {
    return 2 * math.Pi * c.radius
}

func measure(g geometry) {
    fmt.Println(g)
    fmt.Println(g.area())
    fmt.Println(g.perim())
}

func main() {
    r := rect{width: 3, height: 4}
    c := circle{radius: 5}
    measure(r)
    // {3 4}
    // 12
    // 14
    measure(c)
    // {5}
    // 78.53981633974483
    // 31.41592653589793
}

Embedding

Go 支持对于结构体(struct)和接口(interfaces)的嵌入(embedding) 以表达一种更加无缝的组合(composition) 类型

Go 语言中没有像其他一些面向对象编程语言那样的继承机制。相反，Go 语言使用组合来实现代码的重用和扩展。

在 Go 语言中，可以通过在结构体中嵌入其他结构体来实现组合。这样，嵌入的结构体可以访问其字段和方法，就好像它们是在当前结构体中定义的一样。这种方式可以实现代码的重用，而无需显式地继承。

另外，Go 语言还提供了接口（interface）的概念，通过接口可以实现多态性。结构体可以实现一个或多个接口，并按照接口定义的方法来调用结构体的行为。这样，可以在不同的结构体上使用相同的接口，实现代码的灵活性和可扩展性。

总而言之，尽管 Go 语言没有继承的概念，但通过组合和接口的使用，可以实现代码的重用和扩展。

package main

import "fmt"

type base struct {
    num int
}

func (b base) describe() string {
    return fmt.Sprintf("base with num=%v", b.num)
}

type container struct {
    base
    str string
}

func main() {
    co := container{
        base: base{
            num: 1,
        },
        str: "some name",
    }
    fmt.Printf("co={num: %v, str: %v}\n", co.num, co.str)
    fmt.Println("also num:", co.base.num)
    fmt.Println("describe:", co.describe())
    type describer interface {
        describe() string
    }
    var d describer = co
    fmt.Println("describer:", d.describe())
}

/*
co={num: 1, str: some name}
also num: 1
describe: base with num=1
describer: base with num=1
*/

泛型

package main

import "fmt"

func MapKeys[K comparable, V any](m map[K]V) []K {
    r := make([]K, 0, len(m))
    for k, _ := range m {
        r = append(r, k)
    }
    return r
}

func main() {
    var m = map[int]string{1: "2", 2: "4", 4: "8"}
    //自动推断
    fmt.Println("keys :", MapKeys(m)) //keys : [1 2 4]
    //显式指定
    fmt.Println(MapKeys[int, string](m)) //[1 2 4]
}

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

template <typename T>
class Element
{
public:
    Element<T> *next{nullptr};
    T val;
};

template <typename T>
class List
{
public:
    Element<T> *head{nullptr};
    Element<T> *tail{nullptr};
};

// 尾插法
template <typename T>
void Push(List<T> *lst, T v)
{
    if (lst->tail == nullptr)
    {
        lst->head = new Element<T>;
        lst->head->val = v;
        lst->tail = lst->head;
    }
    else
    {
        lst->tail->next = new Element<T>;
        lst->tail->next->val = v;
        lst->tail = lst->tail->next;
    }
}

template <typename T>
vector<T> GetAll(List<T> *lst)
{
    vector<T> vec;
    for (auto ptr = lst->head; ptr != nullptr; ptr = ptr->next)
    {
        vec.push_back(ptr->val);
    }
    return vec;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    List<int> lst;
    Push(&lst, 1);
    Push(&lst, 2);
    Push(&lst, 3);
    for (auto n : GetAll(&lst))
    {
        cout << n << " ";
    }
    cout << std::endl;
    // 1 2 3
    return 0;
}

package main

import "fmt"

type List[T any] struct {
    head, tail *element[T]
}

type element[T any] struct {
    next *element[T]
    val  T
}

// 尾插法
func (lst *List[T]) Push(v T) {
    if lst.tail == nil {
        lst.head = &element[T]{val: v}
        lst.tail = lst.head
    } else {
        lst.tail.next = &element[T]{val: v}
        lst.tail = lst.tail.next
    }
}

func (lst *List[T]) GetAll() []T {
    var elems []T
    for e := lst.head; e != nil; e = e.next {
        elems = append(elems, e.val)
    }
    return elems
}

func main() {
    lst := List[int]{}
    lst.Push(1)
    lst.Push(2)
    lst.Push(3)
    fmt.Println(lst.GetAll()) //[1 2 3]
}

错误处理

符合 Go 语言习惯的做法是使用一个独立、明确的返回值来传递错误信息。这与 Java、Ruby 使用的异常（exception）以及在 C 语言中有时用到的重载 (overloaded) 的单返回/错误值有着明显的不同。 Go 语言的处理方式能清楚的知道哪个函数返回了错误，并使用跟其他（无异常处理的）语言类似的方式来处理错误。

package main

import (
    "errors"
    "fmt"
)

func f1(arg int) (int, error) {
    if arg == 42 {
        return -1, errors.New("can't work with 42")
    }
    return arg + 3, nil
}

// 自定义Error类型
type argError struct {
    arg  int
    prob string
}

func (e *argError) Error() string {
    return fmt.Sprintf("%d - %s", e.arg, e.prob)
}

func f2(arg int) (int, error) {
    if arg == 42 {
        return -1, &argError{arg, "can't work with it"}
    }
    return arg + 3, nil
}

func main() {
    for _, i := range []int{7, 32} {
        if r, e := f1(i); e != nil {
            fmt.Println("f1 failed:", e)
        } else {
            fmt.Println("f1 worked:", r)
        }
    }
    //f1 worked: 10
    //f1 worked: 35
    for _, i := range []int{7, 42} {
        if r, e := f2(i); e != nil {
            fmt.Println("f2 failed:", e)
        } else {
            fmt.Println("f2 worked", r)
        }
    }
    //f2 worked 10
    //f2 failed: 42 - can't work with it
    _, e := f2(42)
    if ae, ok := e.(*argError); ok {
        fmt.Println(ae.arg)
        fmt.Println(ae.prob)
    }
    //42
    //can't work with it
}

关于以下部分是用于检查错误类型的代码段。首先，我们调用函数 f2(42) 并将返回的结果赋值给变量 e 。然后，我们使用类型断言将 e 转换为 *argError 类型的变量 ae 。如果类型断言成功，即 e 的类型是 *argError ，则条件 ok 为 true ，我们可以访问 ae 的字段。在这种情况下，我们打印出 ae.arg 和 ae.prob 的值，分别对应错误的参数和问题描述。

type error interface {
    Error() string
}

e 是接口 error 类型,go 中可用 interface.(*T)转换为具体类型，还会进行断言 ok 为真则转换成功，非接口类型转换直接 T(v)如i:=64 f:=float64(i)

_, e := f2(42)
if ae, ok := e.(*argError); ok {
    fmt.Println(ae.arg)
    fmt.Println(ae.prob)
}

其实 Go 中这种异常处理方式，其实也挺优雅的，但是说不上是真正的异常机制

协程

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func f(from string) {
    for i := 0; i < 3; i++ {
        fmt.Println(from, ":", i)
    }
}

func main() {
    f("direct")      //直接运行
    go f("goroutin") //使用协程运行
    //协程运行匿名函数
    go func(msg string) {
        fmt.Println(msg)
    }("going")
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println("done")
}
/*
direct : 0
direct : 1
direct : 2
going
goroutin : 0
goroutin : 1
goroutin : 2
done
*/

通道

通道(channels) 是连接多个协程的管道。你可以从一个协程将值发送到通道，然后在另一个协程中接收。
使用 make(chan val-type) 创建一个新的通道。通道类型就是他们需要传递值的类型。
使用 channel <- 语法发送一个新的值到通道中。使用 <-channel 语法从通道中接收一个值。

默认发送和接收操作是阻塞的，直到发送方和接收方都就绪。这个特性允许我们，不使用任何其它的同步操作，就可以在程序结尾处等待消息 “ping”。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

type Message struct {
    name string
    age  int
}

func main() {
    message := make(chan Message)
    go func() {
        timestamp := time.Now().Unix()
        for {
            now := time.Now().Unix()
            if now-timestamp > 5 {
                message <- Message{name: "end", age: 21}
                break
            }
            message <- Message{name: "gaowanlu", age: 21}
        }
    }()
    go func() {
        timestamp := time.Now().Unix()
        for {
            now := time.Now().Unix()
            if now-timestamp > 7 {
                break
            }
            msg := <-message
            fmt.Println(msg)
            if msg.name == "end" {
                break
            }
        }
    }()
    time.Sleep(time.Second * 10)
}

//{gaowanlu 21}......{end 21}

通道缓冲

在默认情况下，通道是无缓冲的，意味着只有对应的接收(<-chan)通道准备好接收时，才允许进行发送（chan<-）。有缓冲通道允许在没有对应接收者的情况下，缓存一定数量的值。

package main

import "fmt"

func main() {
    messages := make(chan string, 2) //2个缓冲
    messages <- "message1"
    messages <- "message2"
    fmt.Println(<-messages) //message1
    fmt.Println(<-messages) //message2
}

通道同步

C++程序员肯定直到线程同步，协程同步理解起来当然也很简单

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

// 接收通道bool型，形参命名为done
func worker(done chan bool) {
    fmt.Println("working...")
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println("done")
    done <- true
}

func main() {
    done := make(chan bool, 1)
    go worker(done)
    <-done //阻塞
}

//working...
//等三秒
//done

通道方向

当使用通道作为函数的参数时，可以指定通道是否为只读或只写，该特性可以提升程序的类型安全。

package main

import "fmt"

//只写
func ping(pings chan<- string, msg string) {
    pings <- msg
}

//pings只读,pongs只写
func pong(pings <-chan string, pongs chan<- string) {
    msg := <-pings
    pongs <- msg
}

func main() {
    pings := make(chan string, 1)
    pongs := make(chan string, 1)
    ping(pings, "passed message")
    pong(pings, pongs)
    fmt.Println(<-pongs) //passed message
}

通道选择器

Go 的选择器(select)可以同时等待多个通道操作。有点像 C++的 select IO 多路复用。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    c1 := make(chan string)
    c2 := make(chan string)
    go func() {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        c1 <- "one"
    }()
    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        c2 <- "two"
    }()
    for i := 0; i < 2; i++ {
        fmt.Println("select ", i)
        select {
        case msg1 := <-c1:
            fmt.Println("received", msg1)
        case msg2 := <-c2:
            fmt.Println("received", msg2)
        }
    }
}
/*
select  0
received one
select  1
received two
*/

超时处理

超时对于一个需要连接外部资源，或者有耗时较长的操作的程序而言是很重要的。得益于通道和 select，在 Go 中实现超时操作是简洁而优雅的。更像 C++ IO 多路复用超时处理了。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    fmt.Println("select 1")
    c1 := make(chan string, 1)
    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        c1 <- "result 1"
    }()
    select {
    case res := <-c1:
        fmt.Println(res)
    case <-time.After(1 * time.Second):
        fmt.Println("timeout 1")
    }
    fmt.Println("select 2")
    c2 := make(chan string, 1)
    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        c2 <- "result 2"
    }()
    select {
    case res := <-c2:
        fmt.Println(res)
    case <-time.After(3 * time.Second):
        fmt.Println("timeout 2")
    }
}
/*
select 1
timeout 1
select 2
result 2
*/

非阻塞通道操作

有非阻塞 IO 肯定有非阻塞通道喽。常规的通过通道发送和接收数据是阻塞的。然而，我们可以使用带一个 default 子句的 select 来实现非阻塞的发送、接收，甚至是非阻塞的多路 select。

package main

import "fmt"

func main() {
    messages := make(chan string)
    signals := make(chan bool)
    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg)
    default:
        fmt.Println("no message received")
    }
    //会直接输出 no message received
    msg := "hi"
    select {
    case messages <- msg:
        fmt.Println("sent message", msg)
    default:
        fmt.Println("no message sent")
    }
    //会直接输出 no message sent
    //因为没有人接收
    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg)
    case sig := <-signals:
        fmt.Println("received signal", sig)
    default:
        fmt.Println("no activity")
    }
    //直接输出no activity
}

通道的关闭

关闭一个通道意味着不能再向这个通道发送值了。该特性可以向通道的接收方传达工作已经完成的信息。

package main

import "fmt"

func main() {
    jobs := make(chan int, 3)
    done := make(chan bool)
    go func() {
        //死循环
        for {
            j, more := <-jobs
            if more {
                fmt.Println("received job", j)
            } else {
                fmt.Println("received all jobs")
                done <- true
                break
            }
        }
    }()
    for j := 1; j <= 3; j++ {
        jobs <- j
        fmt.Println("sent job", j)
    }
    close(jobs)
    fmt.Println("sent all jobs")
    fmt.Println(<-done)
}

// received job 1
// sent job 1
// sent job 2
// sent job 3
// sent all jobs
// received job 2
// received job 3
// received all jobs
// true

通道的遍历

for {
    j, more := <-jobs
    if more {
        //
    } else {
        //
        break
    }
}

但是 for-range 更像语法糖，里应当只遍历 close 过的通道，一个非空的通道也是可以关闭的，通道中剩下的值仍然可以被接收到。遍历没有 close 的通道会报错。

package main

import "fmt"

func main() {
    queue := make(chan string, 2)
    queue <- "one"
    queue <- "two"
    close(queue)
    for elem := range queue {
        fmt.Println(elem)
    }
}
// one
// two

Timer

timer1 是从构造开始计时的。当 timer1.C 的通道接收到数据时，表示定时器已经触发，而不是在接收到数据时开始计时。timer.C 中的 C 是 Channel（通道）的缩写。

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
func main() {
    timer1 := time.NewTimer(2 * time.Second)
    <-timer1.C
    fmt.Println("Timer 1 fired")
}

在 main 函数中，我们创建了一个名为 timer2 的定时器，它将在 1 秒后触发。使用了一个匿名函数来作为一个 goroutine（并发执行的函数）。在这个 goroutine 中，我们使用 <-timer2.C 语句从 timer2 的通道中接收数据。当定时器触发时，这个语句会解除阻塞，从而执行后续的代码。

调用了 timer2.Stop() 方法来停止定时器。如果定时器成功停止，返回值 stop2 会为 true，我们将打印出 “Timer 2 stopped”。协程中的<-timer2.C并不会返回。

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
func main() {
    timer2 := time.NewTimer(time.Second)
    go func() {
        <-timer2.C
        fmt.Println("Timer 2 fired")
    }()
    stop2 := timer2.Stop() //停止定时器
    //停止timer2成功
    if stop2 {
        fmt.Println("Timer 2 stopped")
    }
    time.Sleep(3 * time.Second)
}
//Timer 2 stopped

Ticker

打点器是以固定的时间间隔重复执行而准备的。死循环，加定时器，select

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ticker := time.NewTicker(500 * time.Millisecond)
    done := make(chan bool)
    go func() {
        for {
            select {
            case <-done:
                return
            case t := <-ticker.C:
                fmt.Println("Tick at", t)
            }
        }
    }()
    time.Sleep(8000 * time.Millisecond)
    ticker.Stop()
    done <- true
    fmt.Println("Ticker stopped")
}

/*
Tick at 2023-08-19 15:22:39.2576045 +0800 CST m=+0.513205701
Tick at 2023-08-19 15:22:39.7555552 +0800 CST m=+1.011156401
Tick at 2023-08-19 15:22:40.2530881 +0800 CST m=+1.508689301
Tick at 2023-08-19 15:22:40.753203 +0800 CST m=+2.008804201
Tick at 2023-08-19 15:22:41.2539281 +0800 CST m=+2.509529301
Tick at 2023-08-19 15:22:41.7518864 +0800 CST m=+3.007487601
Tick at 2023-08-19 15:22:42.2498314 +0800 CST m=+3.505432601
Tick at 2023-08-19 15:22:42.7499687 +0800 CST m=+4.005569901
Tick at 2023-08-19 15:22:43.2495641 +0800 CST m=+4.505165301
Tick at 2023-08-19 15:22:43.749537 +0800 CST m=+5.005138201
Tick at 2023-08-19 15:22:44.2538916 +0800 CST m=+5.509492801
Tick at 2023-08-19 15:22:44.7520632 +0800 CST m=+6.007664401
Tick at 2023-08-19 15:22:45.2503554 +0800 CST m=+6.505956601
Tick at 2023-08-19 15:22:45.7527025 +0800 CST m=+7.008303701
Tick at 2023-08-19 15:22:46.2523764 +0800 CST m=+7.507977601
Tick at 2023-08-19 15:22:46.7510895 +0800 CST m=+8.006690701
Ticker stopped
*/

工作池

C++通常用线程池来进行 Task 处理，但在 go 中使用协程池会非常便捷

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) {
    for j := range jobs {
        fmt.Println("worker", id, "started job")
        time.Sleep(time.Second) //模拟费时人物
        fmt.Println("worker", id, "finished job", j)
        results <- j * 2
    }
}

func main() {
    const numJobs = 10
    jobs := make(chan int, numJobs)
    results := make(chan int, numJobs)
    //建3个worker协程
    for w := 1; w <= 3; w++ {
        go worker(w, jobs, results)
    }
    for j := 1; j <= 5; j++ {
        jobs <- j
    }
    close(jobs)
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        fmt.Println(<-results)
    }
}
/*
worker 3 started job
worker 1 started job
worker 2 started job
worker 2 finished job 3
worker 2 started job
worker 1 finished job 2
worker 1 started job
6
4
worker 3 finished job 1
2
worker 1 finished job 5
worker 2 finished job 4
10
8
*/

WaitGroup

想要等待多个协程完成，我们可以使用 wait group。像 C++多线程编程里的屏障。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

func worker(id int) {
    fmt.Println("Worker %d starting", id)
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println("Worker %d done", id)
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        //在等待组中添加一个等待任务，表示有一个任务需要等待。
        wg.Add(1)
        //这一行的目的是为了避免在闭包中捕获到循环变量 i 的引用。由于闭包是在稍后异步执行的，如果不保存 i 的当前值，所有的闭包都会捕获相同的 i 值，导致打印的 id 不正确。
        i := i
        go func() {
            //使用 defer 延迟执行，当协程执行完成时，会调用 wg.Done() 来通知等待组，表示一个任务已经完成。
            defer wg.Done()
            worker(i)
        }()
    }
    //等待等待组中的所有任务完成。这个函数会一直阻塞，直到等待组中的计数器降为零，也就是所有工作任务都完成了。
    wg.Wait()
}

/*
Worker %d starting 5
Worker %d starting 2
Worker %d starting 3
Worker %d starting 4
Worker %d starting 1
Worker %d done 1
Worker %d done 4
Worker %d done 3
Worker %d done 2
Worker %d done 5
*/

速率限制

速率限制是控制服务资源利用和质量的重要机制，基于协程、通道和打点器

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    requests := make(chan int, 5)
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        requests <- i
    }
    close(requests)
    limiter := time.Tick(200 * time.Millisecond)

    //没200ms才会loop一次
    for req := range requests {
        <-limiter
        fmt.Println("request", req, time.Now())
    }

    burstyLimiter := make(chan time.Time, 3)
    for i := 0; i < 3; i++ {
        burstyLimiter <- time.Now()
    }
    //协程定时发出信号
    go func() {
        for t := range time.Tick(200 * time.Millisecond) {
            burstyLimiter <- t
        }
    }()
    burstyRequests := make(chan int, 5)
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        burstyRequests <- i
    }
    close(burstyRequests)
    for req := range burstyRequests {
        <-burstyLimiter
        fmt.Println("request", req, time.Now())
    }
}

/*
request 1 2023-09-02 02:13:21.4947625 +0800 CST m=+0.206486401
request 2 2023-09-02 02:13:21.7054319 +0800 CST m=+0.417155801
request 3 2023-09-02 02:13:21.8956622 +0800 CST m=+0.607386101
request 4 2023-09-02 02:13:22.094804 +0800 CST m=+0.806527901
request 5 2023-09-02 02:13:22.2934502 +0800 CST m=+1.005174101
request 1 2023-09-02 02:13:22.2934502 +0800 CST m=+1.005174101
request 2 2023-09-02 02:13:22.2939621 +0800 CST m=+1.005686001
request 3 2023-09-02 02:13:22.2939621 +0800 CST m=+1.005686001
request 4 2023-09-02 02:13:22.5088651 +0800 CST m=+1.220589001
request 5 2023-09-02 02:13:22.6968576 +0800 CST m=+1.408581501
*/

原子计数器

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

func main() {
    var ops uint64
    ops = 0
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 50; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            defer wg.Done()
            for c := 0; c < 1000; c++ {
                atomic.AddUint64(&ops, 1)
            }
        }()
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println("ops:", ops)
}

//ops:50000

互斥锁

写 C++的肯定知道 posix 的 mutex 与 C++并发标准库的 mutex,Go 中当然也会有。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

type Container struct {
    mu       sync.Mutex
    counters map[string]int
}

func (c *Container) inc(name string) {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    c.counters[name]++
}

func main() {
    c := Container{
        counters: map[string]int{"a": 0, "b": 0},
    }
    var wg sync.WaitGroup
    doIncrement := func(name string, n int) {
        for i := 0; i < n; i++ {
            c.inc(name)
        }
        wg.Done()
    }
    wg.Add(3)
    go doIncrement("a", 10000)
    go doIncrement("a", 10000)
    go doIncrement("b", 10000)
    wg.Wait()
    fmt.Println(c.counters)
}

//map[a:20000 b:10000]

状态协程

除了使用互斥量，其实还可以利用通道和协程来实现对某些数据的互斥访问,在游戏开发中常常用这种思想，来实现并发,就像使用消息队列一样，多个线程发出操作请求，但处理请求的服务是单线程的。

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sync/atomic"
    "time"
)

type readOp struct {
    key  int
    resp chan int
}

type writeOp struct {
    key  int
    val  int
    resp chan bool
}

func main() {
    var readOps uint64
    var writeOps uint64
    reads := make(chan readOp)
    writes := make(chan writeOp)
    //消费者
    go func() {
        var state = make(map[int]int)
        for {
            select {
            case read := <-reads:
                atomic.AddUint64(&readOps, 1)
                read.resp <- state[read.key]
            case write := <-writes:
                atomic.AddUint64(&writeOps, 1)
                state[write.key] = write.val
                write.resp <- true
            }
        }
    }()
    //并发读
    for r := 0; r < 100; r++ {
        go func() {
            for {
                read := readOp{
                    key:  rand.Intn(5),
                    resp: make(chan int)}
                reads <- read
                <-read.resp
                time.Sleep(time.Millisecond)
            }
        }()
    }
    //并发写
    for w := 0; w < 10; w++ {
        go func() {
            for {
                write := writeOp{
                    key:  rand.Intn(5),
                    val:  rand.Intn(100),
                    resp: make(chan bool)}
                writes <- write
                <-write.resp
                time.Sleep(time.Millisecond)
            }
        }()
    }
    time.Sleep(time.Second)
    readOpsFinal := atomic.LoadUint64(&readOps)
    fmt.Println("readOps:", readOpsFinal)
    writeOpsFinal := atomic.LoadUint64(&writeOps)
    fmt.Println("writeOps:", writeOpsFinal)
}

排序

package main

import (
    "fmt"
    "sort"
)

func main() {
    strs := []string{"c", "a", "b"}
    sort.Strings(strs)
    fmt.Println("Strings:", strs)
    ints := []int{7, 2, 4}
    sort.Ints(ints)
    fmt.Println("Ints:", ints)
    s := sort.IntsAreSorted(ints)
    fmt.Println("Sorted:", s)
}

/*
Strings: [a b c]
Ints: [2 4 7]
Sorted: true
*/

自定义排序

package main

import (
    "fmt"
    "sort"
)

// byLength如果像支持sort则需要
// 实现sort.Interface接口
// Len Less Swap方法
type byLength []string

func (s byLength) Len() int {
    return len(s)
}

func (s byLength) Swap(i, j int) {
    s[i], s[j] = s[j], s[i]
}

func (s byLength) Less(i, j int) bool {
    return len(s[i]) < len(s[j])
}

func main() {
    fruits := []string{"peach", "banana", "kiwi"}
    sort.Sort(byLength(fruits))
    fmt.Println(fruits)
}

//[kiwi peach banana]

Panic

，panic 是一种运行时异常，用于表示程序发生了一个不可恢复的错误或紧急情况。

package main

import "fmt"

func test1() {
    panic("This is a panic")
}

func test2() {
    test1()
    fmt.Println("test 2")
}

func main() {
    test2()
    fmt.Println("hello world")
}

/*
panic: This is a panic

goroutine 1 [running]:
main.test1(...)
        c:/Users/gaowanlu/Desktop/MyProject/note/testcode/go/main.go:6
main.test2()
        c:/Users/gaowanlu/Desktop/MyProject/note/testcode/go/main.go:10 +0x27
main.main()
        c:/Users/gaowanlu/Desktop/MyProject/note/testcode/go/main.go:15 +0x19
exit status 2
*/

panic 会立即停止当前函数的执行，并开始执行调用栈上的延迟（deferred）函数

package main

import "fmt"

func main() {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("Recovered from panic:", r)
        }
    }()
    panic("This is a panic")
}

//Recovered from panic: This is a panic

Defer

Defer 用于确保程序在执行完成后，会调用某个函数，一般是执行清理工作。 Defer 的用途跟其他语言的 ensure 或 finally 类似。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    f := createFile("./tmp/defer.txt")
    defer closeFile(f)
    writeFile(f)
}

func createFile(p string) *os.File {
    fmt.Println("creating")
    f, err := os.Create(p)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    return f
}

func writeFile(f *os.File) {
    fmt.Println("writing")
    fmt.Fprintln(f, "data")
}

func closeFile(f *os.File) {
    fmt.Println("closing")
    err := f.Close()
    if err != nil {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "error:%v\n", err)
        os.Exit(1)
    }
}

/*
creating
writing
closing
*/

Recover

Go 通过使用 recover 内置函数，可以从 panic 中恢复 recover 。 recover 可以阻止 panic 中止程序，并让它继续执行。panic->defer->end

package main

import "fmt"

func mayPanic() {
    panic("a problem")
}

func main() {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("Recovered,Error:\n", r)
        }
    }()
    mayPanic()
    fmt.Println("After mayPanic()")
    //这行代码不会执行，因为 mayPanic 函数会调用 panic。 main 程序的执行在 panic 点停止，并在继续处理完 defer 后结束。
}

/*
Recovered,Error:
 a problem
*/

下面的代码，就会输出 After mayPanic,因为所有 panic 已经在 test 函数内处理过了。

package main

import "fmt"

func mayPanic() {
    panic("a problem")
}

func test() {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("Recovered,Error:\n", r)
        }
    }()
    mayPanic()
}

func main() {
    test()
    fmt.Println("After mayPanic()")
}

/*
Recovered,Error:
 a problem
After mayPanic()
*/

字符串函数

package main

import (
    "fmt"
    s "strings"
)

var p = fmt.Println

func main() {
    //包含Contains:  true
    p("Contains: ", s.Contains("test", "es"))
    //子串数 Count:  2
    p("Count: ", s.Count("test", "t"))
    //前缀 HasPrefix: true
    p("HasPrefix: ", s.HasPrefix("test", "tes"))
    //后缀 HasSuffix:  true
    p("HasSuffix: ", s.HasSuffix("test", "st"))
    //Index:  1
    p("Index: ", s.Index("test", "es"))
    //Join:  a-b
    p("Join: ", s.Join([]string{"a", "b"}, "-"))
    //Repeat:  abcabcabcabcabc
    p("Repeat: ", s.Repeat("abc", 5))
    //Replace:  abcdkkfff
    p("Replace: ", s.Replace("abcdeeeefff", "ee", "k", -1))
    //Replace:  abcdeekkk
    p("Replace: ", s.Replace("abcdeefff", "f", "k", 3))
    //Replace:  abcdeekkf
    p("Replace: ", s.Replace("abcdeefff", "f", "k", 2))
    //Split:  [a b c d e]
    p("Split: ", s.Split("a-b-c-d-e", "-"))
    //ToLower:  test
    p("ToLower: ", s.ToLower("TEST"))
    //ToUpper:  TEST
    p("ToUpper: ", s.ToUpper("test"))
    //Len:  5
    p("Len: ", len("hello"))
    //Char: a
    fmt.Printf("Char: %c\n", "abcde"[0])
    //Char: b
    fmt.Printf("Char: %c\n", "abcde"[1])
}

字符串格式化

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

type point struct {
    x, y int
}

func main() {
    p := point{1, 2}
    p.x = 4
    //对象打印
    //struct1: {4 2}
    fmt.Printf("struct1: %v\n", p)
    //struct2: {x:4 y:2}
    fmt.Printf("struct2: %+v\n", p)
    //带有类型 struct3: main.point{x:4, y:2}
    fmt.Printf("struct3: %#v\n", p)
    //type: main.point
    fmt.Printf("type: %T\n", p)
    //格式化布尔值 bool: true
    fmt.Printf("bool: %t\n", true)
    //整数 int: 123
    fmt.Printf("int: %d\n", 123)
    //二进制 bin: 1110
    fmt.Printf("bin: %b\n", 14)
    //字符 char: !
    fmt.Printf("char: %c\n", 33)
    //十六进制 hex: 1c8
    fmt.Printf("hex: %x\n", 456)
    //浮点 float1: 78.900000
    fmt.Printf("float1: %f\n", 78.9)
    //科学计数法
    //float2: 1.234000e+08
    fmt.Printf("float2: %e\n", 123400000.0)
    //float3: 1.234000E+08
    fmt.Printf("float3: %E\n", 123400000.0)
    //字符串转义 str1: "string"
    fmt.Printf("str1: %s\n", "\"string\"")
    //字符串不转义 str2: "\"string\""
    fmt.Printf("str2: %q\n", "\"string\"")
    //%x 输出使用 base-16 编码的字符串， 每个字节使用 2 个字符表示
    fmt.Printf("str3: %x\n", "hex this")
    //打印指针 pointer: 0xc00001a0c0
    fmt.Printf("pointer: %p\n", &p)
    //6位数字空间 右对齐
    //width1: |    12|   345|
    fmt.Printf("width1: |%6d|%6d|\n", 12, 345)
    //6位整数部分, . 占用一个 小数部分占2个
    //width2: |  1.20|  3.45|
    fmt.Printf("width2: |%6.2f|%6.2f|\n", 1.2, 3.45)
    //和width2一样，只不过为左对齐
    //width3: |1.20  |3.45  |
    fmt.Printf("width3: |%-6.2f|%-6.2f|\n", 1.2, 3.45)

    //6个字符空间，右对齐
    //width4: |   foo|     b|
    fmt.Printf("width4: |%6s|%6s|\n", "foo", "b")
    //左对齐
    //width5: |foo   |b     |
    fmt.Printf("width5: |%-6s|%-6s|\n", "foo", "b")

    //格式化到字符串
    s := fmt.Sprintf("sprintf: a %s", "string")
    fmt.Println(s) //sprintf: a string

    //格式化到文件描述符,os.Stderr其实就是文件指针
    //io: an sprintf: a string
    fmt.Fprintf(os.Stderr, "io: an %s\n", s)

}

文本模板

Go 使用 text/template 包为创建动态内容或向用户显示自定义输出提供了内置支持。一个名为 html/template 的兄弟软件包提供了相同的 API，但具有额外的安全功能，被用于生成 HTML。

package main

import (
    "html/template"
    "os"
)

func main() {
    //创建名为t1的模板
    t1 := template.New("t1")
    //解析模板字符串
    t1, err := t1.Parse("Value is {{.}}\n")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    /*
        template.Must函数是一个实用函数，它用于将模板解析过程和错误检查结合在一起。如果t1.Parse成功，template.Must返回t1，否则会引发panic并显示错误消息。这样可以确保模板的解析过程不会失败，否则程序会崩溃。
    */
    t1 = template.Must(t1.Parse("Value: {{.}}\n"))
    /*
        Value: some text
        Value: 5
        Value: [Go Rust C&#43;&#43; C#]
    */
    t1.Execute(os.Stdout, "some text")
    t1.Execute(os.Stdout, 5)
    t1.Execute(os.Stdout, []string{
        "Go",
        "Rust",
        "C++",
        "C#",
    })

    //封装模板构造
    Create := func(name, t string) *template.Template {
        return template.Must(template.New(name).Parse(t))
    }

    //如果数据是一个结构体，我们可以使用 {{.FieldName}} 动作来访问其字段。 这些字段应该是导出的，以便在模板执行时可访问。
    t2 := Create("t2", "Name: {{.Name}}\n")
    //Name: Jane Doe
    t2.Execute(os.Stdout, struct {
        Name string
    }{"Jane Doe"})
    //Name: Mickey Mouse
    t2.Execute(os.Stdout, map[string]string{
        "Name": "Mickey Mouse",
    })
    //这同样适用于 map；在 map 中没有限制键名的大小写。

    //if/else 提供了条件执行模板。如果一个值是类型的默认值，例如 0、空字符串、空指针等， 则该值被认为是 false。
    //这个示例演示了另一个模板特性：使用 - 在动作中去除空格。
    t3 := Create("t3",
        "{{if . -}} yes {{else -}} no {{end}}\n")
    //yes
    t3.Execute(os.Stdout, "not empty")
    //no
    t3.Execute(os.Stdout, "")

    //切片 在模板中使用Range
    t4 := Create("t4", "Range:{{range .}}{{.}} {{end}}\n")
    t4.Execute(os.Stdout, []string{
        "GO",
        "Rust",
        "C++",
        "C#",
    })
    //Range:GO Rust C&#43;&#43; C#
}

正则表达式

package main

import (
    "bytes"
    "fmt"
    "regexp"
)

func main() {
    //正则匹配
    match, _ := regexp.MatchString("p([a-z]+)ch", "peach")
    fmt.Println(match) //true

    //构造正则表达式
    r, _ := regexp.Compile("p([a-z]+)ch")
    fmt.Println(r.MatchString("peach")) //true

    //搜索 返回第一个
    //peach
    fmt.Println(r.FindString("peach punch"))
    //[2 7] 下标[2,7)
    fmt.Println(r.FindStringIndex("a peach punch"))

    //[peach ea]
    fmt.Println(r.FindStringSubmatch("peach punch"))
    //[0 5 1 3]
    fmt.Println(r.FindStringSubmatchIndex("peach punch"))

    //搜索多个
    //[peach punch]
    fmt.Println(r.FindAllString("peach punch pinch", 2))
    //搜索所有
    //[peach punch pinch]
    fmt.Println(r.FindAllString("peach punch pinch", -1))
    //all: [[0 5 1 3] [6 11 7 9] [12 17 13 15]]
    fmt.Println("all:", r.FindAllStringSubmatchIndex(
        "peach punch pinch", -1))

    //true
    fmt.Println(r.Match([]byte("peach")))

    //MustCompile失败则会panic
    r = regexp.MustCompile("p([a-z]+)ch")
    fmt.Println("regexp:", r) //regexp: p([a-z]+)ch

    //正则替换
    //a <fruit>
    fmt.Println(r.ReplaceAllString("a peach", "<fruit>"))

    //正则回调替换
    //a PEACH
    in := []byte("a peach")
    out := r.ReplaceAllFunc(in, bytes.ToUpper)
    fmt.Println(string(out))
}

JSON

Go 提供内建的 JSON 编码解码（序列化反序列化）支持，包括内建及自定义类型与 JSON 数据之间的转化。Awesome!!!

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "os"
)

type response1 struct {
    Page   int
    Fruits []string
}

type resposne2 struct {
    Page   int      `json:"page"`
    Fruits []string `json:"fruits"`
}

func main() {
    //序列化json.Marshal

    //bool
    bolB, _ := json.Marshal(true)
    fmt.Println(string(bolB)) //true

    //int
    intB, _ := json.Marshal(1)
    fmt.Println(string(intB)) //1

    //float
    fltB, _ := json.Marshal(2.34)
    fmt.Println(string(fltB)) //2.34

    //string
    strB, _ := json.Marshal("gopher")
    fmt.Println(string(strB)) //"gopher"

    //array
    slcD := []string{"apple", "peach", "pear"}
    slcB, _ := json.Marshal(slcD)
    fmt.Println(string(slcB)) //["apple","peach","pear"]

    //map
    mapD := map[string]int{"apple": 5, "lettuce": 7}
    mapB, _ := json.Marshal(mapD)
    fmt.Println(string(mapB)) //{"apple":5,"lettuce":7}

    //object
    res1D := &response1{
        Page:   1,
        Fruits: []string{"apple", "peach", "pear"}}
    res1B, _ := json.Marshal(res1D)
    //{"Page":1,"Fruits":["apple","peach","pear"]}
    fmt.Println(string(res1B))

    res2D := &resposne2{
        Page:   1,
        Fruits: []string{"apple", "peach", "pear"}}
    res2B, _ := json.Marshal(res2D)
    //{"page":1,"fruits":["apple","peach","pear"]}
    fmt.Println(string(res2B))

    byt := []byte(`{"num":6.13,"strs":["a","b"]}`)
    var dat map[string]interface{}
    if err := json.Unmarshal(byt, &dat); err != nil {
        panic(err)
    }
    //map[num:6.13 strs:[a b]]
    fmt.Println(dat)

    num := dat["num"].(float64)
    fmt.Println(num) //6.13

    strs := dat["strs"].([]interface{})
    str1 := strs[0].(string)
    fmt.Println(str1) //a

    str := `{"page": 1, "fruits": ["apple", "peach"]}`
    res := resposne2{}
    json.Unmarshal([]byte(str), &res)
    fmt.Println(res)           //{1 [apple peach]}
    fmt.Println(res.Fruits[0]) //apple

    enc := json.NewEncoder(os.Stdout)
    d := map[string]int{"apple": 5, "lettuce": 7}
    enc.Encode(d) //{"apple":5,"lettuce":7}
}

XML

Go 通过 encoding.xml 包为 XML 和类-XML 格式提供了内建支持。总之很鸡肋。

package main

import (
    "encoding/xml"
    "fmt"
)

type Plant struct {
    XMLName xml.Name `xml:"plant"`
    Id      int      `xml:"id,attr"`
    Name    string   `xml:"name"`
    Origin  []string `xml:"Origin"`
}

func (p Plant) String() string {
    return fmt.Sprintf("Plant id=%v,name=%v,origin=%v", p.Id, p.Name, p.Origin)
}

func main() {
    coffee := &Plant{Id: 27, Name: "Coffee"}
    coffee.Origin = []string{"AAA", "BBB"}
    out, _ := xml.MarshalIndent(coffee, " ", " ")
    fmt.Println(string(out))
    /*
        <plant id="27">
          <name>Coffee</name>
          <Origin>AAA</Origin>
          <Origin>BBB</Origin>
        </plant>
    */
    fmt.Println(xml.Header + string(out))
    /*
        <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
         <plant id="27">
          <name>Coffee</name>
          <Origin>AAA</Origin>
          <Origin>BBB</Origin>
         </plant>
    */
    var p Plant
    if err := xml.Unmarshal(out, &p); err != nil {
        panic(err)
    }
    fmt.Println(p)
    //Plant id=27,name=Coffee,origin=[AAA BBB]

    tomato := &Plant{Id: 81, Name: "Tomato"}
    tomato.Origin = []string{"Mexico", "California"}

    type Nesting struct {
        XMLName xml.Name `xml:"nesting"`
        Plants  []*Plant `xml:"parent>child>plant"`
    }
    nesting := &Nesting{}
    nesting.Plants = []*Plant{coffee, tomato}
    out, _ = xml.MarshalIndent(nesting, " ", " ")
    fmt.Println(string(out))
    /*
        <nesting>
          <parent>
           <child>
            <plant id="27">
             <name>Coffee</name>
             <Origin>AAA</Origin>
             <Origin>BBB</Origin>
            </plant>
            <plant id="81">
             <name>Tomato</name>
             <Origin>Mexico</Origin>
             <Origin>California</Origin>
            </plant>
           </child>
          </parent>
        </nesting>
    */
}

时间

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    p := fmt.Println
    now := time.Now()
    p(now) //2023-09-06 23:17:04.2315883 +0800 CST m=+0.003479201
    then := time.Date(2009, 11, 17, 20, 34, 58, 651387237, time.UTC)
    p(then) //2009-11-17 20:34:58.651387237 +0000 UTC

    p(then.Year())       //2009
    p(then.Month())      //November
    p(then.Day())        //17
    p(then.Hour())       //20
    p(then.Minute())     //34
    p(then.Second())     //58
    p(then.Nanosecond()) //651387237
    p(then.Location())   //UTC
    p(then.Weekday())    //Tuesday

    p(then.Before(now)) //true
    p(then.After(now))  //false
    p(then.Equal(then)) //true

    //时间间隔
    diff := now.Sub(then)
    p(diff)               //120978h46m45.054955063s
    p(diff.Hours())       //120978.79400789388
    p(diff.Minutes())     //7.258727640473633e+06
    p(diff.Seconds())     //4.35523658428418e+08
    p(diff.Nanoseconds()) //435523658428417963

    p(then.Add(diff))  //2023-09-06 15:23:31.7993186 +0000 UTC
    p(then.Add(-diff)) //1996-01-30 01:46:25.503455874 +0000 UTC

}

事件戳

一般程序会有获取 Unix 时间的秒数，毫秒数，或者微秒数的需求。
分别使用 time.Now 的 Unix 和 UnixNano，来获取从 Unix 纪元起，到现在经过的秒数和纳秒数。
注意 UnixMillis 是不存在的，所以要得到毫秒数的话，你需要手动的从纳秒转化一下。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    now := time.Now()
    secs := now.Unix()
    nanos := now.UnixNano()
    fmt.Println(now)

    millis := nanos / 1000000
    fmt.Println(secs)   //1694014017
    fmt.Println(millis) //1694014017306
    fmt.Println(nanos)  //1694014017306408400

    //你也可以将 Unix 纪元起的整数秒或者纳秒转化到相应的时间。
    fmt.Println(time.Unix(secs, 0))  //2023-09-06 23:28:28 +0800 CST
    fmt.Println(time.Unix(0, nanos)) //2023-09-06 23:28:28.5384755 +0800 CST
}

时间的格式化和解析

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    p := fmt.Println

    t := time.Now()
    //2023-09-13T22:48:00+08:00
    p(t.Format(time.RFC3339))

    t1, e := time.Parse(
        time.RFC3339,
        "2012-11-01T22:08:41+00:00")
    if e == nil {
        p(t1) //2012-11-01 22:08:41 +0000 +0000
    }
    //10:50PM
    p(t.Format("3:04PM"))
    //Wed Sep 13 22:52:01 2023
    p(t.Format("Mon Jan _2 15:04:05 2006"))
    //2023-09-13T22:56:01.126711+08:00
    p(t.Format("2006-01-02T15:04:05.999999-07:00"))
    form := "3 04 PM"
    t2, e := time.Parse(form, "8 41 PM")
    if e == nil {
        p(t2) //0000-01-01 20:41:00 +0000 UTC
    }

    //2023-09-13T22:57:56-00:00
    fmt.Printf("%d-%02d-%02dT%02d:%02d:%02d-00:00\n",
        t.Year(), t.Month(), t.Day(),
        t.Hour(), t.Minute(), t.Second())

    ansic := "Mon Jan _2 15:04:05 2006"
    t, e = time.Parse(ansic, "8:41PM")
    p(e) //parsing time "8:41PM" as "Mon Jan _2 15:04:05 2006": cannot parse "8:41PM" as "Mon"
    p(t) //0001-01-01 00:00:00 +0000 UTC
}

随机数

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func main() {
    //rand.Intn 返回一个随机的整数 n，且 0 <= n < 100。
    fmt.Println(rand.Intn(100)) //85
    fmt.Println(rand.Intn(100)) //30

    //rand.Float64 返回一个64位浮点数 f，且 0.0 <= f < 1.0。
    fmt.Println(rand.Float64())           //0.5017169387431317
    fmt.Println((rand.Float64() * 5) + 5) //[5.0,10.0]

    //种种子
    s1 := rand.NewSource(time.Now().UnixNano())
    r1 := rand.New(s1)

    fmt.Println(r1.Intn(100)) //[0,100]
    fmt.Println(r1.Intn(100)) //[0,100]

    s2 := rand.NewSource(42)
    r2 := rand.New(s2)
    fmt.Println(r2.Intn(100)) //5 每次都是5

    s3 := rand.NewSource(42)
    r3 := rand.New(s3)
    fmt.Println(r3.Intn(100)) //5 每次都是5

    fmt.Println(r3.Intn(100)) //87 每次都是87
}

数字解析

从字符串中解析数字在很多程序中是一个基础常见的任务，内建的 strconv 包提供了数字解析能力。

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

func main() {
    f, _ := strconv.ParseFloat("1.234", 64)
    fmt.Println(f) //1.234

    i, _ := strconv.ParseInt("123", 0, 64)
    fmt.Println(i) //123

    d, _ := strconv.ParseInt("0x1c8", 0, 64)
    fmt.Println(d) //456

    u, _ := strconv.ParseUint("789", 0, 64)
    fmt.Println(u) //789

    k, _ := strconv.Atoi("135")
    fmt.Println(k) //135

    _, e := strconv.Atoi("wat")
    fmt.Println(e) //strconv.Atoi: parsing "wat": invalid syntax
}

URL 解析

package main

import (
    "fmt"
    "net"
    "net/url"
)

func main() {
    s := "postgres://user:pass@host.com:5432/path?k=v&k=o#f"
    u, err := url.Parse(s)
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
    } else {
        //postgres
        fmt.Println(u.Scheme)
        fmt.Println(u.User)            //pass
        fmt.Println(u.User.Username()) //user
        p, _ := u.User.Password()
        fmt.Println(p) //pass

        fmt.Println(u.Host) //host.com:5432
        host, port, _ := net.SplitHostPort(u.Host)
        fmt.Println(host) //host.com
        fmt.Println(port) //5432

        fmt.Println(u.Path)     // /path
        fmt.Println(u.Fragment) // f
        fmt.Println(u.RawQuery) // k=v&k=o

        m, _ := url.ParseQuery(u.RawQuery)
        fmt.Println(m)         //map[k:[v o]]
        fmt.Println(m["k"][0]) //v
    }
}

SHA256 散列

SHA256 散列（hash）经常用于生成二进制文件或者文本块的短标识。例如，TLS/SSL 证书使用 SHA256 来计算一个证书的签名。

SHA-256，全称为”Secure Hash Algorithm 256-bit”，是一种密码学散列函数，它接受输入数据并将其转换为固定长度的 256 位（32 字节）散列值。SHA-256 属于 SHA-2（Secure Hash Algorithm 2）家族，是 SHA-2 家族中的一员。

SHA-256 常常用于密码学应用、数字签名、数据完整性验证和密码哈希存储。例如，在密码学中，它可以用于确保数据传输的完整性，或者用于存储用户密码的散列值，以增加安全性。

需要注意的是，虽然 SHA-256 在许多用例中非常有用，但在某些情况下，可能需要更长的散列（如 SHA-512）或其他加密算法，以满足特定的安全要求。此外，密码学领域不断发展，对于安全性要求不断提高，因此也会出现更安全的散列算法。因此，在选择散列算法时，需要考虑具体的用例和安全需求。

package main

import (
    "crypto/sha256"
    "fmt"
)

func main() {
    s := "sha256 this string"
    h := sha256.New()
    h.Write([]byte(s))
    bs := h.Sum(nil)
    fmt.Println(s)
    fmt.Printf("%x", bs)
}

//sha256 this string
//1af1dfa857bf1d8814fe1af8983c18080019922e557f15a8a0d3db739d77aacb

Base64 编码

Base64 编码是一种用于将二进制数据转换为文本字符的编码方法。它将二进制数据（例如图片、音频、文件等）转换为由 64 个不同字符组成的 ASCII 字符串，这些字符包括大小写字母、数字和一些特殊符号。Base64 编码的主要目的是将二进制数据表示为文本，以便在文本协议（如电子邮件、XML、JSON）中传输或存储，因为文本协议通常不支持二进制数据的直接传输。

Base64 编码的原理是将每 3 个字节的二进制数据编码为 4 个 Base64 字符。如果原始数据的字节数不是 3 的倍数，编码后会使用填充字符（通常是等号 =）来保持输出长度的完整性。解码过程是 Base64 编码的逆过程，将 Base64 字符串还原为原始的二进制数据。

以下是一个示例，展示了如何使用 Base64 编码和解码数据，假设有一个二进制数据流：

Base64 编码通常由各种编程语言的标准库提供支持，因此在实际开发中，你可以方便地进行编码和解码操作。

package main

import (
    b64 "encoding/base64"
    "fmt"
)

func main() {
    data := "Hello, World!"

    //使用 标准 base64 格式进行编解码。
    sEnc := b64.StdEncoding.EncodeToString([]byte(data))
    fmt.Println(sEnc) //SGVsbG8sIFdvcmxkIQ==

    sDec, _ := b64.StdEncoding.DecodeString(sEnc)
    fmt.Println(string(sDec)) //Hello, World!

    //使用 URL base64 格式进行编解码。
    data1 := "abc123!?$*&()'-=@~ '"
    uEnc := b64.URLEncoding.EncodeToString([]byte(data1))
    fmt.Println(uEnc) //YWJjMTIzIT8kKiYoKSctPUB-
    uDec, _ := b64.URLEncoding.DecodeString(uEnc)
    fmt.Println(string(uDec)) //abc123!?$*&()'-=@~
}

读文件

读文件，任何语言都差不多嘛。但是 io 毕竟是重头戏，肯定有很多的语法糖或者语言特性。下面的只是冰山一角。

package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "io"
    "os"
)

func check(e error) {
    if e != nil {
        panic(e)
    }
}

func main() {
    //ReadFile
    dat, err := os.ReadFile("./mypack.go")
    check(err)
    fmt.Print(string(dat)) //输出文件内全部内容

    f, err := os.Open("./mypack.go")
    check(err)

    //Read
    b1 := make([]byte, 5)
    n1, err := f.Read(b1)
    check(err)
    fmt.Printf("%d bytes: %s\n", n1, string(b1[:n1]))
    //5 bytes: packa

    //Seek
    o2, err := f.Seek(6, io.SeekStart)
    //io.SeekCurrent io.SeekEnd
    check(err)
    b2 := make([]byte, 2)
    n2, err := f.Read(b2)
    check(err)
    fmt.Printf("%d bytes @ %d: %v", n2, o2, string(b2[:n2]))

    //io.ReadAtLeast 用于从输入源中读取至少指定数量的字节数据
    o3, err := f.Seek(6, io.SeekStart)
    check(err)
    b3 := make([]byte, 2)

    n3, err := io.ReadAtLeast(f, b3, 2)
    check(err)
    fmt.Printf("%d bytes @ %d: %s\n", n3, o3, string(b3))

    _, err = f.Seek(0, io.SeekStart)
    check(err)

    //bufio.NewReader 创建一个带有缓冲的读取器，它可以用于提高文件或其他输入源的读取性能
    r4 := bufio.NewReader(f) //缓冲区默认的大小是 4096 字节
    b4, err := r4.Peek(5)    //取前5字节
    check(err)
    fmt.Printf("5 bytes: %s\n", string(b4))
    f.Close()
}

//func NewReader(rd io.Reader) *Reader
//rd：实现了 io.Reader 接口的输入源，可以是文件、网络连接、字符串、字节数组等。

写文件

package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "os"
)

func check(e error) {
    if e != nil {
        panic(e)
    }
}

func main() {
    d1 := []byte("hello\ngo\n")
    //覆盖写
    err := os.WriteFile("./tmp.txt", d1, 0644)
    check(err)

    //创建新文件
    f, err := os.Create("./tmp1.txt")
    check(err)

    defer f.Close() //推迟

    d2 := []byte{115, 111, 109, 101, 10}
    n2, err := f.Write(d2)
    check(err)
    fmt.Printf("wrote %d bytes\n", n2)
    //wrote 5 bytes

    n3, err := f.WriteString("writes\n")
    check(err)
    fmt.Printf("wrote %d bytes\n", n3)
    //wrote 7 bytes

    f.Sync() //同步,用于将文件的内存缓冲区的内容刷新到磁盘上的文件中

    w := bufio.NewWriter(f)
    n4, err := w.WriteString("buffered\n")
    check(err)
    fmt.Printf("wrote %d bytes\n", n4)
    //wrote 9 bytes
    w.Flush() //用于手动刷新缓冲区，将缓冲区中的数据写入底层的输出流（如文件、网络连接等
}

行过滤器

行过滤器（line filter）是一种常见的程序类型，它读取 stdin 上的输入，对其进行处理，然后将处理结果打印到 stdout。 grep 和 sed 就是常见的行过滤器。

package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "os"
    "strings"
)

func main() {
    scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
    //scanner.Scan将在回车时返回
    for scanner.Scan() {
        ucl := strings.ToUpper(scanner.Text())
        fmt.Println(ucl)
    }
    if err := scanner.Err(); err != nil {
        fmt.Fprintln(os.Stderr, "error: ", err)
        os.Exit(1)
    }
}

检查 Scan 的错误。文件结束符（EOF）是可以接受的，它不会被 Scan 当作一个错误。

文件路径

filepath 包为文件路径，提供了方便的跨操作系统的解析和构建函数；比如：Linux 下的 dir/file 和 Windows 下的 dir。

package main

import (
    "fmt"
    "path/filepath"
    "strings"
)

func main() {
    p := filepath.Join("dir1", "dir2", "filename")
    fmt.Println("p:", p)
    //p: dir1\dir2\filename
    fmt.Println(filepath.Join("dir1//", "filename"))
    //dir1\filename
    fmt.Println(filepath.Join("dir1/../dir1", "filename"))
    //dir1\filename

    // Dir 和 Base 可以被用于分割路径中的目录和文件。 此外，Split 可以一次调用返回上面两个函数的结果。
    fmt.Println("Dir(p):", filepath.Dir(p))
    //Dir(p): dir1\dir2
    fmt.Println("Base(p):", filepath.Base(p))
    //Base(p): filename

    //判断是否为绝对路径
    fmt.Println(filepath.IsAbs("dir/file")) //false
    fmt.Println(filepath.IsAbs("C:\\Users\\gaowanlu\\Desktop\\MyProject\\note\\testcode\\go"))
    //true

    //文件扩展名
    filename := "config.json"
    ext := filepath.Ext(filename)
    fmt.Println(ext)                               //.json
    fmt.Println(strings.TrimSuffix(filename, ext)) //config

    //Rel 寻找 basepath 与 targpath 之间的相对路径。 如果相对路径不存在，则返回错误。
    rel, err := filepath.Rel("./tmp", "../build/")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    fmt.Println(rel) //..\..\build
}

对于操作文件系统中的目录，Go 提供了几个非常有用的函数。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
    "path/filepath"
)

func check(e error) {
    if e != nil {
        panic(e)
    }
}

func main() {
    err := os.Mkdir("subdir", 0755) //在当前工作目录下，创建一个子目录。
    check(err)
    defer os.RemoveAll("subdir") //类似于 rm -rf

    // 一个用于创建临时文件的帮助函数
    createEmptyFile := func(name string) {
        d := []byte("")
        check(os.WriteFile(name, d, 0644))
    }
    createEmptyFile("subdir/file1")

    //类似于命令 mkdir -p
    err = os.MkdirAll("subdir/parent/child", 0755)
    check(err)

    //ReadDir 列出目录的内容，返回一个 os.DirEntry 类型的切片对象。
    c, err := os.ReadDir("subdir/parent")
    check(err)
    for _, entry := range c {
        fmt.Println(" ", entry.Name(), entry.IsDir()) //  child true
    }

    //Chdir 可以修改当前工作目录，类似于 cd。
    err = os.Chdir("subdir/")
    check(err)
    c, err = os.ReadDir(".")
    check(err)
    for _, entry := range c {
        fmt.Println(" ", entry.Name(), entry.IsDir()) //  child true
    }

    //遍历一个目录及其所有子目录。 Walk 接受一个路径和回调函数，用于处理访问到的每个目录和文件。
    err = filepath.Walk("../", visit)
    check(err)
}

func visit(p string, info os.FileInfo, err error) error {
    if err != nil {
        return err
    }
    fmt.Println(" ", p, info.IsDir())
    return nil
}

临时文件和目录

在程序运行时，我们经常创建一些运行时用到，程序结束后就不再使用的数据。临时目录和文件对于上面的情况很有用，因为它不会随着时间的推移而污染文件系统。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
    "path/filepath"
)

func check(e error) {
    if e != nil {
        panic(e)
    }
}

func main() {
    //默认临时文件目录创建
    f, err := os.CreateTemp("", "sample")
    check(err)

    fmt.Println("Temp file name:", f.Name())
    //Temp file name: C:\Users\gaowanlu\AppData\Local\Temp\sample47593345

    defer os.Remove(f.Name())

    _, err = f.Write([]byte{1, 2, 3, 4})
    check(err)

    dname, err := os.MkdirTemp("", "sampledir")
    fmt.Println("Temp dir name:", dname)
    //Temp dir name: C:\Users\gaowanlu\AppData\Local\Temp\sampledir3959527615

    defer os.RemoveAll(dname)

    fname := filepath.Join(dname, "file1")
    err = os.WriteFile(fname, []byte{1, 2}, 0666)
    check(err)
}

单元测试和基准测试

单元测试是很重要的一部分。 testing 包为提供了编写单元测试所需的工具，写好单元测试后，我们可以通过 go test 命令运行测试。

实际上，单元测试的代码可以位于任何包下。测试代码通常与需要被测试的代码位于同一个包下。

单元测试和基准测试，也算是专门的测试知识，尽量还是去单独学一下软件测试。不会也没关系，在服务端编程中有时写代码进行单元测试不常见，进行黑盒挺多的。

package main

import (
    "fmt"
    "testing"
)

func IntMin(a, b int) int {
    if a < b {
        return a
    }
    return b
}

func TestIntMinBasic(t *testing.T) {
    ans := IntMin(2, -2)
    if ans != -2 {
        //t.Error*会报告测试失败的信息，然后继续运行测试
        t.Errorf("IntMin(2, -2) = %d; want -2", ans)
    }
}

// 单元测试可以重复，所以会经常使用表驱动风格编写单元测试，
// 表中列出了输入数据，预期输出，使用循环，遍历并执行测试逻辑
func TestIntMinTableDriven(t *testing.T) {
    var tests = []struct {
        a, b int
        want int
    }{
        {0, 1, 0},
        {1, 0, 0},
        {2, -2, -2},
        {0, -1, -1},
        {-1, 0, -1},
    }

    for _, tt := range tests {
        testname := fmt.Sprintf("%d,%d", tt.a, tt.b)
        t.Run(testname, func(t *testing.T) {
            ans := IntMin(tt.a, tt.b)
            if ans != tt.want {
                t.Errorf("got %d, want %d", ans, tt.want)
            }
        })
    }
}

// 基准测试通常在_test.go文件中，以Benchmark开头命名
// testing 运行器多次执行每个基准测试函数，并在每次运行时增加 b.N， 直到它收集到精确的测量值。
// 通常，基准测试运行一个函数，我们在一个 b.N 次的循环内进行基准测试。
func BenchmarkIntMin(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        IntMin(1, 2)
    }
}

//$go test -v

//运行当前项目中的所有基准测试。所有测试都在基准测试之前运行。 bench 标志使用正则表达式过滤基准函数名称
//$go test -bench=.

命令行参数

命令行参数是指定程序运行参数的一个常见方式。例如，go run hello.go，程序 go 使用了 run 和 hello.go 两个参数。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    argsWithProg := os.Args
    argsWithoutProg := os.Args[1:]
    fmt.Println(argsWithProg)
    fmt.Println(argsWithoutProg)
}

/*
./main.exe a b c
[C:\Users\gaowanlu\Desktop\MyProject\note\testcode\go\main.exe a b c]
[a b c]
*/

命令行标识

命令行标志是命令行程序指定选项的常用方式。例如，在 wc -l 中，这个 -l 就是一个命令行标志。Go 提供了一个 flag 包，支持基本的命令行标志解析。

package main

import (
    "flag"
    "fmt"
)

func main() {

    wordPtr := flag.String("word", "foo", "a string")

    numbPtr := flag.Int("numb", 42, "an int")
    forkPtr := flag.Bool("fork", false, "a bool")

    var svar string
    flag.StringVar(&svar, "svar", "bar", "a string var")

    flag.Parse()

    fmt.Println("word:", *wordPtr)
    fmt.Println("numb:", *numbPtr)
    fmt.Println("fork:", *forkPtr)
    fmt.Println("svar:", svar)
    fmt.Println("tail:", flag.Args())
}

/*
PS C:\Users\gaowanlu\Desktop\MyProject\note\testcode\go> ./main.exe --help
Usage of C:\Users\gaowanlu\Desktop\MyProject\note\testcode\go\main.exe:
  -fork
        a bool
  -numb int
        an int (default 42)
  -svar string
        a string var (default "bar")
  -word string
        a string (default "foo")
PS C:\Users\gaowanlu\Desktop\MyProject\note\testcode\go> ./main.exe -fork false -numb 666 -svar love -word two
word: foo
numb: 42
fork: true
svar: bar
tail: [false -numb 666 -svar love -word two]
*/

命令行子命令

go 和 git 这种命令行工具，都有很多的子命令。并且每个工具都有一套自己的 flag，比如： go build 和 go get 是 go 里面的两个不同的子命令。 flag 包让我们可以轻松的为工具定义简单的子命令。

package main

import (
    "flag"
    "fmt"
    "os"
)

func main() {

    //子命令 foo 可选参数 enable name
    fooCmd := flag.NewFlagSet("foo", flag.ExitOnError)
    fooEnable := fooCmd.Bool("enable", false, "enable")
    fooName := fooCmd.String("name", "", "name")

    //子命令 bar 可选参数 level
    barCmd := flag.NewFlagSet("bar", flag.ExitOnError)
    barLevel := barCmd.Int("level", 0, "level")

    if len(os.Args) < 2 {
        fmt.Println("expected 'foo' or 'bar' subcommands")
        os.Exit(1)
    }

    switch os.Args[1] {
    case "foo":
        fooCmd.Parse(os.Args[2:])
        fmt.Println("subcommand 'foo'")
        fmt.Println("  enable:", *fooEnable)
        fmt.Println("  name:", *fooName)
        fmt.Println("  tail:", fooCmd.Args())
    case "bar":
        barCmd.Parse(os.Args[2:])
        fmt.Println("subcommand 'bar'")
        fmt.Println("  level:", *barLevel)
        fmt.Println("  tail:", barCmd.Args())
    default:
        fmt.Println("expected 'foo' or 'bar' subcommands")
        os.Exit(1)
    }
}

/*
PS C:\Users\gaowanlu\Desktop\MyProject\note\testcode\go> ./main.exe foo
subcommand 'foo'
  enable: false
  name:
  tail: []
PS C:\Users\gaowanlu\Desktop\MyProject\note\testcode\go> ./main.exe bar -level 12
subcommand 'bar'
  level: 12
  tail: []
*/

环境变量

环境变量是一种向 Unix 程序传递配置信息的常见方式。让我们来看看如何设置、获取以及列出环境变量。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
    "strings"
)

// 默认只在本程序运行期间有效
func main() {
    os.Setenv("FOO", "1")
    fmt.Println("FOO:", os.Getenv("FOO")) //FOO: 1
    fmt.Println("BAR", os.Getenv("BAR"))  //BAR
    for _, e := range os.Environ() {
        pair := strings.SplitN(e, "=", 2)
        fmt.Println(pair[0], "=", pair[1])
    }
}

HTTP 客户端

Go 标准库的 net/http 包为 HTTP 客户端和服务端提供了出色的支持。

package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "net/http"
)

func main() {
    resp, err := http.Get("http://gobyexample.com")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer resp.Body.Close()
    //Response status: 200 OK
    fmt.Println("Response status:", resp.Status)
    scanner := bufio.NewScanner(resp.Body)
    for scanner.Scan() {
        fmt.Println(scanner.Text())
    }
    if err := scanner.Err(); err != nil {
        panic(err)
    }
}

/*
Response status: 200 OK
<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>Go by Example</title>
    ...
*/

HTTP 服务端

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
)

func hello(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "hello\n")
}

func headers(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    for name, headers := range req.Header {
        for _, h := range headers {
            fmt.Fprintf(w, "%v: %v\n", name, h)
        }
    }
}

func main() {
    http.HandleFunc("/hello", hello)
    http.HandleFunc("/headers", headers)
    http.ListenAndServe(":8090", nil)
}

Context

Go 语言的 context 包是用于在 Go 应用程序中传递取消信号、截止时间和跟踪请求范围的重要工具。context 包提供了一种可用于协调多个 goroutine 的方法，以便它们能够协同工作并共享信息，例如取消信号、超时、截止时间以及上下文值等。

context 包中最常用的类型是 context.Context，它是一个接口，用于包含与请求相关的信息。context.Context 类型可以通过 context.Background()或 context.TODO()来创建，通常用作根上下文。

上下文可以在 goroutine 之间传递，以便它们能够共享上下文的信息，包括取消信号、截止时间和上下文值。

通过 context.WithCancel()、context.WithTimeout()和 context.WithDeadline()等方法，可以创建一个带有取消信号的新上下文。当调用上下文的 cancel()函数时，所有依赖于该上下文的 goroutine 都会收到取消信号。

ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
defer cancel() // 始终确保在不再需要时调用cancel

可以使用 context.WithTimeout()和 context.WithDeadline()来为上下文设置截止时间。当截止时间到达时，上下文将被自动取消。

ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
defer cancel()

可以使用 context.WithValue()来为上下文添加键值对形式的上下文值。这些值可以在 goroutine 之间传递，但应谨慎使用，以避免滥用上下文来传递状态。

ctx := context.WithValue(context.Background(), key, value)

在 goroutine 内，可以使用 ctx.Done()通道来检查取消信号，以确定是否应该退出。

select {
case <-ctx.Done():
    // 上下文已取消，执行清理工作并退出
}

当启动新的 goroutine 时，通常将上下文作为参数传递给该 goroutine，以确保它们可以访问相同的上下文信息。

go func(ctx context.Context) {
    // 在这里使用ctx
}(ctx)

context 包的主要目的是协调多个 goroutine 之间的行为，特别是在取消操作和截止时间方面。使用 context 可以帮助管理资源、避免资源泄漏以及实现更可靠的并发控制。在编写 Go 应用程序时，特别是涉及网络请求、并发任务或长时间运行的任务时，context 包是非常有用的工具。

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
    "time"
)

func hello(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    ctx := req.Context()
    fmt.Println("server: hello handler started")
    defer fmt.Println("server: hello handler ended")

    select {
    case <-time.After(10 * time.Second):
        fmt.Fprintf(w, "hello\n") //请求10s后才会客户端内容
    case <-ctx.Done():
        //在10s内http请求取消了
        err := ctx.Err()
        fmt.Println("server:", err)
        internalError := http.StatusInternalServerError
        http.Error(w, err.Error(), internalError)
    }
}

func main() {
    http.HandleFunc("/", hello)
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

/*
server: hello handler started
server: context canceled
server: hello handler ended
*/

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "net/http"
    "time"
)

func main() {
    http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 3*time.Second)
        defer cancel() // 确保在函数退出时取消上下文

        // 使用通道来传递结果
        resultChan := make(chan string)

        go func() {
            // 模拟长时间运行的任务
            time.Sleep(5 * time.Second)
            resultChan <- "Task completed successfully"
        }()

        select {
        case <-ctx.Done():
            // 上下文已取消，返回错误信息
            http.Error(w, "Request canceled or timed out", http.StatusRequestTimeout)
            return
        case result := <-resultChan:
            // 长时间运行的任务已完成
            fmt.Fprintln(w, result)
        }
    })

    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

生成进程

package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "os/exec"
)

func main() {
    dateCmd := exec.Command("cmd", "/C", "dir") //运行date
    dateOut, err := dateCmd.Output()
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    fmt.Println(string(dateOut))

    //使用生成进程的标准输入与输出
    myCmd := exec.Command("cmd", "/C", "dir")
    In, _ := myCmd.StdinPipe()
    Out, _ := myCmd.StdoutPipe()
    myCmd.Start()
    In.Write([]byte(""))
    Out.Close()
    resBytes, _ := io.ReadAll(Out)
    myCmd.Wait()
    fmt.Println(string(resBytes))

    /*
        在生成命令时，我们需要提供一个明确描述命令和参数的数组，而不能只传递一个命令行字符串。
        如果你想使用一个字符串生成一个完整的命令，那么你可以使用 bash 命令的 -c 选项：
    */
    lsCmd := exec.Command("bash", "-c", "ls -a -l -h")
    lsOut, err := lsCmd.Output()
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    fmt.Println("> ls -a -l -h")
    fmt.Println(string(lsOut))
}

执行进程

只想用其它（也许是非 Go）的进程，来完全替代当前的 Go 进程。这时，我们可以使用经典的 exec 函数的 Go 的实现。

Go 没有提供 Unix 经典的 fork 函数。一般来说，这没有问题，因为启动协程、生成进程和执行进程，已经涵盖了 fork 的大多数使用场景。

package main

import (
    "os"
    "os/exec"
    "syscall"
)

func main() {

    binary, lookErr := exec.LookPath("ls") //应该是 /bin/ls
    if lookErr != nil {
        panic(lookErr)
    }

    args := []string{"ls", "-a", "-l", "-h"}

    env := os.Environ()

    //如果这个调用成功，那么我们的进程将在这里结束，并被 /bin/ls -a -l -h 进程代替。 如果存在错误，那么我们将会得到一个返回值。
    execErr := syscall.Exec(binary, args, env)
    if execErr != nil {
        panic(execErr)
    }
}

信号

有时候，我们希望 Go 可以智能的处理 Unix 信号。例如，我们希望当服务器接收到一个 SIGTERM 信号时，能够优雅退出，或者一个命令行工具在接收到一个 SIGINT 信号时停止处理输入信息。我们这里讲的就是在 Go 中如何使用通道来处理信号。

确实比 Linux C++处理信号优雅太多了，加上协程和通道的加持太棒了。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
    "os/signal"
    "syscall"
)

func main() {

    sigs := make(chan os.Signal, 1)

    signal.Notify(sigs, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)

    done := make(chan bool, 1)

    go func() {

        sig := <-sigs
        fmt.Println()
        fmt.Println(sig)
        done <- true
    }()

    fmt.Println("awaiting signal")
    <-done
    fmt.Println("exiting")
}

退出

不像例如 C 语言，Go 不使用在 main 中返回一个整数来指明退出状态。如果你想以非零状态退出，那么你就要使用 os.Exit。

🅰️ 总览全局

为什么要学下 GO 语言

怎么学