[数据结构与算法]Go语言面试系列：Go基础类型大全

Go语言面试系列：Go基础类型大全

go语言自带的基础类型包括

• int ：有符号的整数类型，具体占几个字节要看操作系统的分配，不过至少分配给32位。
• uint：非负整数类型，具体占几个字节要看操作系统的分配，不过至少分配给32位。
• int8：有符号的整数类型，占8位bit，1个字节。范围从负的2的8次方到正的2的8次方减1。
• int16：有符号的整数类型，占16位bit，2个字节。范围从负的2的16次方到正的2的16次方减1。
• int32：有符号的整数类型，占32位bit，4个字节。范围从负的2的32次方到正的2的32次方减1。
• int64：有符号的整数类型，占64位bit，8个字节。范围从负的2的64次方到正的2的64次方减1。
• uint8:无符号的正整数类型，占8位，从0到2的9次方减1.也就是0到255.
• uint16：无符号的正整数类型，占16位，从0到2的8次方减1.
• uint32：无符号的正整数类型，占32位，从0到2的32次方减1.
• uint64：无符号的正整数类型，占64位，从0到2的64次方减1.
• uintptr：无符号的储存指针位置的类型。也就是所谓的地址类型。
• rune ：等于int32，这里是经常指文字符。
• byte：等于uint8，这里专门指字节符
• string：字符串，通常是一个切片类型，数组内部使用rune
• float32：浮点型，包括正负小数，IEEE-754 32位的集合
• float64：浮点型，包括正负小数，IEEE-754 64位的集合
• complex64，复数，实部和虚部是float32
• complex128，复数，实部和虚部都是float64
• error，错误类型,真实的类型是一个接口。
• bool，布尔类型

int8 和uint8 后面的8指的是占得位数，因为有符号的第一位作为符号位置，所以它真的可以计数的位置只有7个了，第一位表示正负，无符号的整数显然没有这个烦恼。

go语言的基础组件分为以下几种：

其中按照是否是引用类型（指针类型）分为引用类型和非引用类型，他们分别是

这里要说明以下，所有的非引用类型的初始化值都是一个具体的值，只有引用类型的初始化是nil，nil在go里面就是指的是空。是不能直接使用的。

全局变量，引用类型的分配在堆上，值类型的分配在栈上。

局部变量，一般分配在栈上。如果局部变量太大，则分配在堆上。如果函数执行完，仍然有外部引用此局部变量，则分配在堆上。

我们分别来介绍以下他们。

array

数组，我们先看一下数组的初始化。

// 给数组进行初始化

// 初始化的方式1
a := [6]string{}

// 初始化的方式2
var a [6]string

这里稍微提一下，在go里面的赋值符号有两种：

var a 

b := 

其中var 这种方式不论是局部还是全局变量都可以使用，但是后者也就是:=只有局部变量可以使用。也就是只有函数内部才能使用。

并且，var后面的变量后面的类型是可以省略的，省略后，go会在编译过程中自动判断。所以如果不省略就是长这样.

var a int

说到了变量，go里面当然也有定量，使用const来命名，一般都是全局使用。

// 根据习惯一般用大写表示定量
const PAI = 12

同样的，定量也可以省略后面的类型。

接下来我们看一下数组的赋值

a[0] = "0"
a[1] = "1"
a[2] = "2"
a[3] = "3"
a[4] = "4"
a[5] = "5"

这里要点明一下，值类型，或则说非引用型类型的“声明” 就等于初始化，也就是说，当你给一个变量声明一个值类型的数据时，就自动给定了初始值。

这里谈一下他们的初始值：

length <4 的数组，数据是直接存在栈空间上的，如果数据大于4，那么会存放在静态空间，然后才复制到栈空间上，顺便说一下，堆和栈属于动态存储，其中栈是操作系统直接控制，我们的局部变量，不逃逸的情况下都是存在于栈中，逃逸了就去堆里面了，说完了动态，静态存储区域包含了两者，一个是存储的常量，一个是存储的静态变量，常量好理解就是const来声明的常量，静态变量，比如这里大于4的数组。

数组的语法糖[...]int 使用这种方式，必须在声明的时候直接赋值，否则下面进行赋值的时候，系统不知道你的length到底是多少，就会"out of index"

数组的初始化的中括号里要么是..., 要么就是个常量，不能是变量

关于go里面的比较问题

只有类型一致的情况下，进行比较，比如struct int,等，接口也可以比较，slice map 以及函数体，都是无法进行比较的。chan 可以比较，但是即使是类型一样，也是false的结果，nil也是可以比较的，因为nil的底层是 var nil Type type Type int 也就是说nil其实是一个值类型。nil也是有类型的，比如说接口的nil就是接口类型，那么指针类型的nil就是指针类型，slice的nil就是这个slice类型。

一直在变的无法比较，一成不变的就可以比较，slice和map都因为底层指向可以一直变所以无法比较，函数体内部也是一直可以变，所以只有他们三个无法进行比较。

slice

切片，是一个内置的引用类型，其实质是一个structure，也就是说是一个结构体，这个结构体内部含有一个指向某个数组的地址，所以说我们可以简单的来理解，slice是某个数组的指针。

type SliceHeader struct {
    // 指向底层数组的指针类型
    data uintptr
    // 长度
    len int
    // 容量
    cap int
}

切片的初始化：

a := make([]string,10)

// 或者

var b [10]string
a := &b

// 或者
a := []string{1,2,3,}
// 或者
a := [3]int{1,2,3,}
// 左闭右开
b := a[0:2]
x := b[0:1]
// 等于c取了数组的全部数据
c := a[:]

这里涉及了几个知识点，首先是make()函数，这个函数是go的内置函数，意义就是为了给引用类型初始化，所以能使用make的就是这些引用类型，slice map chan，interface不可以使用，不好意思它make和new都不能使用。

new的含义就是说从一个值类型上取得它的地址，跟& 相似，后者是取地址的符号。并且new的括号里只能是Type类型。例如：type A map[string]string

切片会重新指向新的数组，比如当leng不够需要扩展，然后cap也不够的时候，就会创建一个新的数组底层，然后进行数据的迁移。

切片使用初始化的方式会在编译期间就完成了初始化，但是当使用make关键字创建的时候就会在运行时初始化，在运行时初始化会对速度造成影响。

当切片非常大，或者切片逃逸了，那么就会在堆上创建这个切片。

切片的扩容【考点】：

func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
	newcap := old.cap
	doublecap := newcap + newcap
	if cap > doublecap {
		newcap = cap
	} else {
		if old.len < 1024 {
			newcap = doublecap
		} else {
			for 0 < newcap && newcap < cap {
				newcap += newcap / 4
			}
			if newcap <= 0 {
				newcap = cap
			}
		}
	}

给定一个期望扩容数字：

• 如果期望大于两倍的老容量，那么新的容量就是这个期待容量
• 如果期望小于两倍的老容量，并且老的容量个数小于1024，那么新的容量就是老容量的二倍
• 如果期望小于两倍的老容量，并且老的容量个数大于1024，那么这个容量就按照之前老容量的1.25倍开始增加，直到大于了期望容量，开始跳出循环
• 如果老容量是小于等于0的，那么新的容量直接等于期望容量

当然这只是初步确定容量，下面还要进行内容的对齐。

切片的数据拷贝：copy(newSlice,oldSlice)，这里直接是值的拷贝。

谨防切片的数据入侵

谨防，两个切片共用一块公共内存的时候，发生数据的侵入，这个时候可以使用 限制容量 的方式来做到规避这个bug。

package main

import "fmt"

func main() {
	A := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
	a := A[:3]
	b := A[3:]
	fmt.Println("第一次的a和b的数值", a, b)
	a = append(a, 21, 22)
	fmt.Println("第二次的a和b的值", a, b)
	fmt.Println("可以看出，因为a的append并没有超过cap所以说，a和b的底层内存是一块，b的数据被bug更改了")
	
    // 解决方法
	B := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
	c := B[:3:4] // 这里的4就是一个限制容量参数。限制c的容量是4。
	d := B[3:]
	fmt.Println("第一次c和d的值", c, d)
	c = append(c, 21, 22)
	fmt.Println("第二次测试c和d的值", c, d)
	fmt.Println(`这个时候发现，因为在给c定义slice的时候制定了限制的cap，也就是说c的cap被我人为的定义为了4" 
"所以c在append的时候就重新指向了一块新的内存地址`)
}

c := B[:3:4] 这段代码是关键，这里的4就是一个限制容量参数。限制c的容量是4。

map

map，也就是所谓的hash map 哈希表，散列表，在go里面的哈希表，使用的避免哈希碰撞的算法是链表法。map的key必须是Type,并且是可以比较的类型，例如int，string，interface{},bool,一般接口类型，不过不可比较的例如 slice map都无法充当key值。

我们来看一下map的初始化

a := make(map[string]string)

make()后面其实是有三个值的，第一个就是类型，第二个是length长度，第三个是cap 容量，你先了解一下，slice是需要指定length值的，也就是第二个值，但是第三个并不需要指定，map更厉害，它只需要提供类型，后面两个都不需要提供。

禁止使用 var a map[string]string来初始化，这种只能是声明一个类型，因为声明后a变量的初始值是nil值，也就是说没有分配内存。

map的使用：

a["0"] = "0"
a["1"] = "1"
a["2"] = "2"
// 删除key
delete(map,key)

// ok表示是否含有这个值。
value,ok := a["1"]

说到length和cap，我们提一下len()和cap()函数。

这俩函数前者是可以测定array，slice，map的长度，后者是容量，说到长度和容量，听起来很相似，到底啥区别呢？

我们来举个例子：

上文我们谈到，slice的底层是一个数组，那么数组的整个的长度就是这个切片的容量，我们取前三个作为length，那么就是3就是这个slice的长度，所以长度<= 容量，再谈一个点，在go里面的所有关于slice是否 out of index 也就是说是否超过下标，指的都是长度而不是容量。

func main(){
a := make([]string,10,20)
a[10] ="1"
}
panic: runtime error: index out of range [10] with length 10

在map中，有两个数据非常关键，一个是hash function，一个是hash冲突

其中hash函数，分为两种，一种是加密型hash函数，例如rc4，sha，等，一种是非加密型函数，这种函数就是为了检索而生，例如murmur hash 函数。

hash冲突，简单的来说就是两个key使用hash函数计算出来的hash值是一样的，无法去定位真实的value值，那么我们有两种解决的方法，一种是向后寻找法，一种是链表法。

值得注意的是，这里的hash碰撞还不一定就是计算出来的hash值是完全一样，有可能是前某几位是一致的，因为我们取的可能是前几位，不可能取完，

向后寻找意思很简单，我们不论是查找的时候，或者是写的时候都是加入计算出的key，已经有人占据了，那么我们的数据就不放在这个坑了，我们往后找，看是不是有空缺的，如果有就放进去这个key-value数据。

这种方法特别要注意的是装载因子，因为hash表底层存储结构是数组，那么如果数组中的数/长度【这就是装载因子的意义】太大，那么向后寻找法就会很难找到数据，直至时间复杂度变成O(N)

链表法就是key计算出来的hash值一样的放在一个地方，只不过这个地方改成一个链表即可。然后我们查找的时候查找这个链表，看真正要找的key是具体哪个，然后我们取得这个key对应的value即可。这种方法要注意链表过长，过长的意思就是hash函数不行，造成分布不够均匀。或者函数生成的值过于狭窄。

map扩容的两个条件是，一是桶的装载因子超过6.5，二是当溢出桶中的元素数量过多的时候，也需要进行扩容了，如果不扩容就会降低map的性能，其中为了扩容时候的效率，在创建新的数据结构后，因为桶的数量改变了，会重新进行hash计算，并且把旧桶中数据进行分流到新的桶中。

在扩容期间访问哈希表时会使用旧桶，向哈希表写入数据时会触发旧桶元素的分流。

哈希表的每个桶都只能存储 8个键值对，一旦当前哈希的某个桶超出 8 个，新的键值对就会存储到哈希的溢出桶中。随着键值对数量的增加，溢出桶的数量和哈希的装载因子也会逐渐升高，超过一定范围就会触发扩容，扩容会将桶的数量翻倍，元素再分配的过程也是在调用写操作时增量进行的，不会造成性能的瞬时巨大抖动。

func

函数，以及后文要谈的方法，都是这种形态。

//1
func main(){

}
//2
func fast(a string,b int)(float64,func (int,string)){

    return 0,func()(int,string){
        return 1, ""
    }
}
//3
func heigh(a int)(b string){
    return ""
}
//4
var apple = func()(string){}

上面的函数显示了一个函数的基本样子，func关键字在最前面，后面是函数名称,函数后面的括号里是两个临时变量，再后面是返回的值，注意，如果返回的值只有一个，可以省略括号，并且go可以直接返回多值。

函数的使用：

fast("",0)

调用的时候还是比较容易的。

struct

结构体，我们来看一下基本的形态

type A struct {
    v1 ,v2 int
    v3 bool

}

使用type这个符号，加上变量名称，再加上一个struct，然后结构体内部的变量的声明就如同文中所示，一个变量，后面是类型，如果两个变量一致可以放一起。比如v1，v2，中间用,d

我们看一下结构体的使用

// 这是声明，声明直接初始化。
var a A 

/*
下面是赋值
*/

a.v1 = 1
a.v2 = 2
a.v3= true

// 另一种赋值方式

var a = A {
    v1:1,
    v2:1,
    v3:true, // 这里注意一下，逗号一定要有，结尾处有逗号
}

// 也可以省略前面的key，但是这样必须按照顺序
var a = A{
    1,3,true,
}

// 如果想取结构体的地址也是有两种方式的
var a = &A{
    //xxx
}

// 另一种
var a = new(A)

interface

go语言的接口，核心就是鸭子🦆 理论，也就是说不像传统语言，java那种必须显示声明出来接口的调用，go语言中只需要实现接口的方法就是实现了这个接口。

声明一个接口

type people interface {
    see()
    eat()
}

内部的是函数，接口内部只接函数。

在此提示一下 接口与众不同，不可使用make和new来声明获取一个接口，接口并没有实际的任何意义，所以它没有任何的底层指向，使用make是没有意义的。同时因为interface的实质也是一个structure 只是内部是记录的一些参数，所以说取这个接口的地址也没有任何的意义，所以go里面不要取接口的地址。

如何实现这个接口？

func c (p people){
    p.see() 
    p.eat()
}

这里，这个函数的变量是接口类型，那么我们要传入的也应该是people这个接口类型，那么什么是符合这个接口类型呢？

等下文的面向对象再详细说一下。

chan

chan，这里先简单介绍一下，后文go并发编程可以详细介绍一下。

因为chan也是引用类型，所以它也必须使用make才可以初始化

c := make(chan string,2)

chan 后面要加上具体的类型，然后再加上长度即可。

这里你先简单的了解一下chan，中文叫做通道，你可以简单的和unix中的通道类比一下，后面的长度就是指的，通道内可以缓存的数据量，当然这里你把通道当作一个队列。

使用的时候可以这样做。

func fast(){
    c := make(chan string,2)
    go b(c) 
}

func b(chan string){}

这里的go 关键字指的是开辟了一个新的goroutine，然后通道在不同的goroutine中流传传递信息。

其中，有两种特殊的命名方式，就是只读通道和只写通道。

// 只读通道
var a <- chan string
// 只写通道
var b chan <- string

往通道里读写数据这什么来操作的：

// 写入数据
a <- ""

// 读取数据
<- a

当然我们一般不会舍弃读取的通道数据，会将数据赋值给一个变量

c := <- a

iota

特殊常量，可以自增。切记，只能用在常量中。

const (
	a =   1+ iota
	b
	c
	d
	e
	f = "12"
	g= iota
	h
	i
)

1 2 3 4 5 12 6 7 8iota在常量中处于自增的方式，可以看到，iota的初始值是0，所以a等于1，b就是2，b等于1+1，当遇到f的时候，iota自己的自增没有变化，但是f就变了，变成了“12”，然后g又给了iota，那么这个时候的iota就不是从零开始，iota的就是6，意思就是往下数嘛，从0开始，到g就是6了。又因为这个变量的赋值算式不是1+iota，是iota了，那么后面的就变成了直接将iota赋值给变量了。

字符串

go语言中的字符串是一个只读字节切片，底层数组里存放的是byte类型，如果我们想改变这个字符串，可以将 字符串 <=> []byte 互相的转换，进而改变这个字符串，这个转化的过程，先将静态存储区的字符串转到栈或者堆中（数组较大就会转化到堆上）然后string转变为字节数组，更改数组中元素，再转为字符串即可。因为字符串作为只读的类型，我们并不会直接向字符串直接追加元素改变其本身的内存空间，所有在字符串上的写入操作都是通过拷贝实现的。

在两者进行数据转化的时候，是有性能的损失的，所以优化性能的话，可以选择减少字符串和[]byte之间的转换。

func main() {
	a := "github.com/shgopher"
	b := []byte(a)
	b[0]= 12
	fmt.Println(string(b))
}