golang--数据类型

A 基本数据类型

1 布尔类型 bool

1)Go 对于值之间的比较有非常严格的限制,只有两个类型相同的值才可以进行比较,如果值的类型是接口(interface),它们也必须都实现了相同的接口。如果其中一个值是常量,那么另外一个值的类型必须和该常量类型相兼容的。
2)对于布尔值的好的命名能够很好地提升代码的可读性,例如以 is 或者 Is 开头的isSorted 、 isFinished 、 isVisivle 。
3)在格式化输出时,你可以使用 %t 来表示你要输出的值为布尔型。
4)布尔型的值只可以是常量 true 或者 false。

2 数字类型

##有符号整数
int8(-128 -> 127)
int16(-32768 -> 32767)
int32(-2,147,483,648 -> 2,147,483,647)
int64(-9,223,372,036,854,775,808 -> 9,223,372,036,854,775,807)
int( 32 位操作系统上32 位,64 位操作系统64 位)

##无符号整数
uint8(0 -> 255)
uint16(0 -> 65,535)
uint32(0 -> 4,294,967,295)
uint64(0 -> 18,446,744,073,709,551,615)
uint ( 32 位操作系统上32 位,64 位操作系统64 位)

##浮点型
float32(+- 1e-45 -> +- 3.4 * 1e38)
float64(+- 5 1e-324 -> 107 1e308)
#无float类型

#复数
Go 拥有以下复数类型:
complex64 (32 位实数和虚数)
complex128 (64 位实数和虚数)

复数使用 re+imI 来表示,其中 re 代表实数部分, im 代表虚数部分,I 代表根号负 1
var c1 complex64 = 5 + 10i
fmt.Printf("The value is: %v", c1)  // 输出: 5 + 10i

1)整型的零值为 0,浮点型的零值为 0.0。
2)int 和 uint 在 32 位操作系统上,它们均使用 32 位(4 个字节) ,在 64 位操作系统上,它们均使用 64 位(8 个字节)。
3)uintptr 的长度被设定为足够存放一个指针即可。
4)整型的零值为 0,浮点型的零值为 0.0。
5)int 型是计算最快的一种类型。

  1. 尽可能地使用 float64,因为 math 包中所有有关数学运算的函数都会要求接收这个类型。
  2. Go 是强类型语言,不会进行隐式转换.。所以Go 中不允许不同类型之间的混合使用,但允许常量之间的混合使用。
package main
func main() {
  var a int
  var b int32
  a = 15
  b = a + a // 编译错误
  b = b + 5 // 因为 5 是常量,所以可以通过编译
}

3 字符类型

字符不是 Go 语言的一个类型,字符只是整数的特殊用例:
1)byte 类型是 uint8的别名:下面三个表达式等价:

var ch byte = 'A' 
var ch byte = 65
var ch byte = '\x41'  // \x 总是紧跟着长度为 2 的 16 进制数

2) rune 是 int32 的别名。
Unicode 至少占用 2 个字节,所以GO使用 int16 或者 int 类型来表示。如果需要使用到 4 字节,则会加上 \U 前缀;前缀 \u 则总是紧跟着长度为 4 的 16 进制数,前缀 \U紧跟着长度为 8 的 16 进制数。

var ch int = '\u0041'
var ch2 int = '\u03B2'
var ch3 int = '\U00101234'
fmt.Printf("%d - %d - %d\n", ch, ch2, ch3) // integer
fmt.Printf("%c - %c - %c\n", ch, ch2, ch3) // character
fmt.Printf("%X - %X - %X\n", ch, ch2, ch3) // UTF-8 bytes
fmt.Printf("%U - %U - %U", ch, ch2, ch3) // UTF-8 code point

B 字符串

// $GOROOT/src/pkg/runtime/runtime.h
struct String
{
    byte*   str;
    intgo   len;
};

1)字符串是 UTF-8 字符的一个序列(当字符为 ASCII 码时则占用 1 个字节,其它字符根据需要占用 2-4 个字节)
2)字符串在Go语言内存模型中用一个2字长的数据结构表示。它包含一个指向字符串存储数据的指针和一个长度数据。


string.png

3)字符串是一种值类型,且值不可变。所以多字符串共享同一个存储数据是安全的。
4)切分操作 str[i:j] 会得到一个新的2字长结构,一个可能不同的但仍指向同一个字节序列(即上文说的存储数据)的指针和长度数据。字符串切分不涉及内存分配。
5)string 类型的零值为ptr为nil,len为0的字符串,即空字符串 ""
6)获取字符串中某个字节的地址的行为是非法的,例如: &str[i]

C slice

// $GOROOT/src/pkg/runtime/runtime.h
struct  Slice
{               // must not move anything
    byte*   array;      // actual data
    uintgo  len;        // number of elements
    uintgo  cap;        // allocated number of elements
};
slice.png

1)一个slice是一个数组某个部分的引用。在内存中,它是一个包含3个域的结构体:指向slice中第一个元素的指针,slice的长度,以及slice的容量。
2)切片 s 来说该不等式永远成立: 0 <= len(s)<= cap(s)
3)在对slice进行append等操作时,可能会造成slice的自动扩容:
首先判断,如果新申请容量(cap)大于2倍的旧容量(old.cap),最终容量(newcap)就是新申请的容量(cap)
否则判断,如果旧切片的长度小于1024,则最终容量(newcap)就是旧容量(old.cap)的两倍,即(newcap=doublecap)
否则判断,如果旧切片长度大于等于1024,则最终容量(newcap)从旧容量(old.cap)开始循环增加原来的 1/4,即(newcap=old.cap,for {newcap += newcap/4})直到最终容量(newcap)大于等于新申请的容量(cap),即(newcap >= cap)

func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
    if raceenabled {
        callerpc := getcallerpc(unsafe.Pointer(&et))
        racereadrangepc(old.array, uintptr(old.len*int(et.size)), callerpc, funcPC(growslice))
    }
    if msanenabled {
        msanread(old.array, uintptr(old.len*int(et.size)))
    }

    if et.size == 0 {
        // 如果新要扩容的容量比原来的容量还要小,这代表要缩容了,那么可以直接报panic了。
        if cap < old.cap {
            panic(errorString("growslice: cap out of range"))
        }

        // 如果当前切片的大小为0,还调用了扩容方法,那么就新生成一个新的容量的切片返回。
        return slice{unsafe.Pointer(&zerobase), old.len, cap}
    }

    // 这里就是扩容的策略
    newcap := old.cap
    doublecap := newcap + newcap
    if cap > doublecap {
        newcap = cap
    } else {
        if old.len < 1024 {
            newcap = doublecap
        } else {
            // Check 0 < newcap to detect overflow
            // and prevent an infinite loop.
            for 0 < newcap && newcap < cap {
                newcap += newcap / 4
            }
            // Set newcap to the requested cap when
            // the newcap calculation overflowed.
            if newcap <= 0 {
                newcap = cap
            }
        }
    }

    // 计算新的切片的容量,长度。
    var lenmem, newlenmem, capmem uintptr
    const ptrSize = unsafe.Sizeof((*byte)(nil))
    switch et.size {
    case 1:
        lenmem = uintptr(old.len)
        newlenmem = uintptr(cap)
        capmem = roundupsize(uintptr(newcap))
        newcap = int(capmem)
    case ptrSize:
        lenmem = uintptr(old.len) * ptrSize
        newlenmem = uintptr(cap) * ptrSize
        capmem = roundupsize(uintptr(newcap) * ptrSize)
        newcap = int(capmem / ptrSize)
    default:
        lenmem = uintptr(old.len) * et.size
        newlenmem = uintptr(cap) * et.size
        capmem = roundupsize(uintptr(newcap) * et.size)
        newcap = int(capmem / et.size)
    }

    // 判断非法的值,保证容量是在增加,并且容量不超过最大容量
    if cap < old.cap || uintptr(newcap) > maxSliceCap(et.size) {
        panic(errorString("growslice: cap out of range"))
    }

    var p unsafe.Pointer
    if et.kind&kindNoPointers != 0 {
        // 在老的切片后面继续扩充容量
        p = mallocgc(capmem, nil, false)
        // 将 lenmem 这个多个 bytes 从 old.array地址 拷贝到 p 的地址处
        memmove(p, old.array, lenmem)
        // 先将 P 地址加上新的容量得到新切片容量的地址,然后将新切片容量地址后面的 capmem-newlenmem 个 bytes 这块内存初始化。为之后继续 append() 操作腾出空间。
        memclrNoHeapPointers(add(p, newlenmem), capmem-newlenmem)
    } else {
        // 重新申请新的数组给新切片
        // 重新申请 capmen 这个大的内存地址,并且初始化为0值
        p = mallocgc(capmem, et, true)
        if !writeBarrier.enabled {
            // 如果还不能打开写锁,那么只能把 lenmem 大小的 bytes 字节从 old.array 拷贝到 p 的地址处
            memmove(p, old.array, lenmem)
        } else {
            // 循环拷贝老的切片的值
            for i := uintptr(0); i < lenmem; i += et.size {
                typedmemmove(et, add(p, i), add(old.array, i))
            }
        }
    }
    // 返回最终新切片,容量更新为最新扩容之后的容量
    return slice{p, old.len, newcap}
}

make和new

Go有两个数据结构创建函数:new和make。
new返回一个指向已清零内存的指针,而make返回一个复杂的结构。
基本的区别是 new(T) 返回一个 *T ,返回的这个指针可以被隐式地消除引用(图中的黑色箭头) 。而 make(T, args) 返回一个普通的T.


new_make.png

注意:空切片和 nil 切片是不同的,空切片指向的地址不是nil,指向的是一个内存地址,但是它没有分配任何内存空间,即底层元素包含0个元素。
不管是使用 nil 切片还是空切片,对其调用内置函数 append,len 和 cap 的效果都是一样的。

D map

map在底层是用哈希表实现的。

struct Hmap
{
uint8 B; // 可以容纳2^B个项
uint16 bucketsize; // 每个桶的大小
byte *buckets; // 2^B个Buckets的数组
byte *oldbuckets; // 前一个buckets,只有当正在扩容时才不为空
};

struct Bucket
{
uint8 tophash[BUCKETSIZE]; // hash值的高8位....低位从bucket的array定位到bucket
Bucket *overflow; // 溢出桶链表,如果有
byte data[1]; // BUCKETSIZE keys followed by BUCKETSIZE values
};
// BUCKETSIZE是用宏定义的8,每个bucket中存放最多8个key/value对, 如果多于8个,那么会申请一个新的bucket,overflow指向它

1)Bucket中key/value的放置顺序,是将keys放在一起,values放在一起。
2)扩容使用的是增量扩容:扩容会建立一个大小是原来2倍的新的表,将旧的bucket搬到新的表中之后,并不会将旧的bucket从oldbucket中删除,而是加上一个已删除的标记。当hash表扩容之后,需要将那些旧的pair重新哈希到新的table上,这个工作是逐步的完成(在insert和remove时每次搬移1-2个pair)

查找过程

  1. 根据key计算出hash值。
  2. 如果存在old table, 首先在old table中查找,如果找到的bucket已经evacuated,转到步骤3。 反之,返回其对应的value。
  3. 在new table中查找对应的value。

插入过程分析

  1. 根据key算出hash值,进而得出对应的bucket。
  2. 如果bucket在old table中,将其重新散列到new table中。
  3. 在bucket中,查找空闲的位置,如果已经存在需要插入的key,更新其对应的value。
  4. 根据table中元素的个数,判断是否grow table。
  5. 如果对应的bucket已经full,重新申请新的bucket作为overbucket。
  6. 将key/value pair插入到bucket中。

F nil

Go任何类型在未初始化时都对应一个零值:布尔类型是false,整型是0,字符串是"",而指针,函数,interface,slice,channel和map的零值都是nil。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,242评论 5 459
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,769评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,484评论 0 319
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,133评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,007评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,080评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,496评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,190评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,464评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,549评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,330评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,205评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,567评论 3 298
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,889评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,160评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,475评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,650评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容

  • 数据类型 先来介绍一下Golang的数据类型。 布尔型 bool类型代表逻辑值,有真值true和假值false两种...
    乐百川阅读 2,820评论 0 3
  • 综述 数组和结构体是聚合类型,其值由许多元素或成员字段的值组成,且都有固定内存大小的数据结构 数组是由同构的元素组...
    糖醋小排_0579阅读 481评论 0 0
  • 1.安装 https://studygolang.com/dl 2.使用vscode编辑器安装go插件 3.go语...
    go含羞草阅读 1,536评论 0 6
  • 出处---Go编程语言 欢迎来到 Go 编程语言指南。本指南涵盖了该语言的大部分重要特性 Go 语言的交互式简介,...
    Tuberose阅读 18,390评论 1 46
  • 那令人神往的稻城亚丁,想要一睹你的模样!
    桳桳糖阅读 242评论 2 5