GO语言变量

一、变量的声明

Go语言是静态类型语言，因此变量（variable）是有明确类型的，编译器也会检查变量类型的正确性。在数学概念中，变量表示没有固定值且可改变的数。但从计算机系统实现角度来看，变量是一段或多段用来存储数据的内存。

声明变量的一般形式是使用 var 关键字：

var name type

其中，var 是声明变量的关键字，name 是变量名，type 是变量的类型。

需要注意的是，Go语言和许多编程语言不同，它在声明变量时将变量的类型放在变量的名称之后。这样做的好处就是可以避免像C语言中那样含糊不清的声明形式，例如：int* a, b; 。其中只有 a 是指针而 b 不是。如果你想要这两个变量都是指针，则需要将它们分开书写。而在 Go 中，则可以和轻松地将它们都声明为指针类型：

var a, b *int

Go语言的基本类型有：

• bool
• string
• int、int8、int16、int32、int64
• uint、uint8、uint16、uint32、uint64、uintptr
• byte // uint8 的别名
• rune // int32 的别名 代表一个 Unicode 码
• float32、float64
• complex64、complex128

当一个变量被声明之后，系统自动赋予它该类型的零值：int 为 0，float 为 0.0，bool 为 false，string 为空字符串，指针为 nil 等。所有的内存在 Go 中都是经过初始化的。

变量的命名规则遵循骆驼命名法，即首个单词小写，每个新单词的首字母大写，例如：numShips 和 startDate 。

变量的声明有几种形式，通过下面几节进行整理归纳。

标准格式

Go语言的变量声明的标准格式为：

var 变量名 变量类型

变量声明以关键字 var 开头，后置变量类型，行尾无须分号。

批量格式

觉得每行都用 var 声明变量比较烦琐？没关系，还有一种为懒人提供的定义变量的方法：

var (
    a int
    b string
    c []float32
    d func() bool
    e struct {
        x int
    }
)

使用关键字 var 和括号，可以将一组变量定义放在一起。

简短格式

除 var 关键字外，还可使用更加简短的变量定义和初始化语法。

名字 := 表达式

需要注意的是，简短模式（short variable declaration）有以下限制：

• 定义变量，同时显式初始化。
• 不能提供数据类型。
• 只能用在函数内部。

和 var 形式声明语句一样，简短变量声明语句也可以用来声明和初始化一组变量：

i, j := 0, 1

下面通过一段代码来演示简短格式变量声明的基本样式。

func main() {
   x:=100
   a,s:=1, "abc"
}

因为简洁和灵活的特点，简短变量声明被广泛用于大部分的局部变量的声明和初始化。var 形式的声明语句往往是用于需要显式指定变量类型地方，或者因为变量稍后会被重新赋值而初始值无关紧要的地方。

二、变量的初始化

变量初始化的标准格式

var 变量名 类型 = 表达式

例如，游戏中，玩家的血量初始值为100。可以这样写：

var hp int = 100

这句代码中，hp 为变量名，类型为 int，hp 的初始值为 100。

上面代码中，100 和 int 同为 int 类型，int 可以认为是冗余信息，因此可以进一步简化初始化的写法。

编译器推导类型的格式

在标准格式的基础上，将 int 省略后，编译器会尝试根据等号右边的表达式推导 hp 变量的类型。

var hp = 100

等号右边的部分在编译原理里被称做右值（rvalue）。

下面是编译器根据右值推导变量类型完成初始化的例子。

var attack = 40
var defence = 20
var damageRate float32 = 0.17
var damage = float32(attack-defence) * damageRate
fmt.Println(damage)

代码说明如下：

• 第 1 和 2 行，右值为整型，attack 和 defence 变量的类型为 int。
• 第 3 行，表达式的右值中使用了 0.17。由于Go语言和C语言一样，编译器会尽量提高精确度，以避免计算中的精度损失。所以这里如果不指定 damageRate 变量的类型，Go语言编译器会将 damageRate 类型推导为 float64，我们这里不需要 float64 的精度，所以需要强制指定类型为 float32。
• 第 4 行，将 attack 和 defence 相减后的数值结果依然为整型，使用 float32() 将结果转换为 float32 类型，再与 float32 类型的 damageRate 相乘后，damage 类型也是 float32 类型。

提示：damage 变量的右值是一个复杂的表达式，整个过程既有 attack 和 defence 的运算还有强制类型转换。强制类型转换会在后面的章节中介绍。

• 第 5 行，输出 damage 的值。

以上代码输出结果为：

3.4

短变量声明并初始化

var 的变量声明还有一种更为精简的写法，例如：

hp := 100

这是Go语言的推导声明写法，编译器会自动根据右值类型推断出左值的对应类型。

注意：由于使用了:=，而不是赋值的=，因此推导声明写法的左值变量必须是没有定义过的变量。若定义过，将会发生编译错误。

如果 hp 已经被声明过，但依然使用:=时编译器会报错，代码如下：

// 声明 hp 变量
var hp int
// 再次声明并赋值
hp := 10

编译报错如下：

no new variables on left side of :=

意思是，在“:=”的左边没有新变量出现，意思就是“:=”的左边变量已经被声明了。

短变量声明的形式在开发中的例子较多，比如：

conn, err := net.Dial("tcp","127.0.0.1:8080")

net.Dial 提供按指定协议和地址发起网络连接，这个函数有两个返回值，一个是连接对象（conn），一个是错误对象（err）。如果是标准格式将会变成：

var conn net.Conn
var err error
conn, err = net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8080")

因此，短变量声明并初始化的格式在开发中使用比较普遍。

注意：在多个短变量声明和赋值中，至少有一个新声明的变量出现在左值中，即便其他变量名可能是重复声明的，编译器也不会报错，代码如下：

conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8080")
conn2, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8080")

上面的代码片段，编译器不会报 err 重复定义。

三、多变量同时赋值

编程最简单的算法之一，莫过于变量交换。交换变量的常见算法需要一个中间变量进行变量的临时保存。用传统方法编写变量交换代码如下：

var a int = 100
var b int = 200
var t int
t = a
a = b
b = t
fmt.Println(a, b)

在计算机刚发明时，内存非常“精贵”。这种变量交换往往是非常奢侈的。于是计算机“大牛”发明了一些算法来避免使用中间变量：

var a int = 100
var b int = 200
a = a ^ b
b = b ^ a
a = a ^ b
fmt.Println(a, b)

这样的算法很多，但是都有一定的数值范围和类型要求。

到了Go语言时，内存不再是紧缺资源，而且写法可以更简单。使用 Go 的“多重赋值”特性，可以轻松完成变量交换的任务：

var a int = 100
var b int = 200
b, a = a, b
fmt.Println(a, b)

多重赋值时，变量的左值和右值按从左到右的顺序赋值。

多重赋值在Go语言的错误处理和函数返回值中会大量地使用。

例如，使用Go语言进行排序时就需要使用交换，代码如下：

type IntSlice []int
func (p IntSlice) Len() int           { return len(p) }
func (p IntSlice) Less(i, j int) bool { return p[i] < p[j] }
func (p IntSlice) Swap(i, j int)      { p[i], p[j] = p[j], p[i] }

代码说明如下：

• 第 1 行，将 IntSlice 声明为 []int 类型。
• 第 2 行，为 IntSlice 类型编写一个 Len 方法，提供切片的长度。
• 第 3 行，根据提供的 i、j 元素索引，获取元素后进行比较，返回比较结果。
• 第 4 行，根据提供的 i、j 元素索引，交换两个元素的值。

四、匿名变量

在编码过程中，可能会遇到没有名称的变量、类型或方法。虽然这不是必须的，但有时候这样做可以极大地增强代码的灵活性，这些变量被统称为匿名变量。

匿名变量的特点是一个下画线“_”，“_”本身就是一个特殊的标识符，被称为空白标识符。它可以像其他标识符那样用于变量的声明或赋值（任何类型都可以赋值给它），但任何赋给这个标识符的值都将被抛弃，因此这些值不能在后续的代码中使用，也不可以使用这个标识符作为变量对其它变量进行赋值或运算。使用匿名变量时，只需要在变量声明的地方使用下画线替换即可。例如：

func GetData() (int, int) {
    return 100, 200
}
func main(){
    a, _ := GetData()
    _, b := GetData()
    fmt.Println(a, b)
}

代码运行结果：

100 200

GetData() 是一个函数，拥有两个整型返回值。每次调用将会返回 100 和 200 两个数值。

代码说明如下：

• 第 5 行只需要获取第一个返回值，所以将第二个返回值的变量设为下画线（匿名变量）。
• 第 6 行将第一个返回值的变量设为匿名变量。

匿名变量不占用内存空间，不会分配内存。匿名变量与匿名变量之间也不会因为多次声明而无法使用。

提示：在 Lua 等编程语言里，匿名变量也被叫做哑元变量。

 五、变量的作用域

一个变量（常量、类型或函数）在程序中都有一定的作用范围，称之为作用域。Go语言中的变量分为三种类型，分别是局部变量、全局变量和形式参数。

如果变量在函数体外声明，则被称为全局变量，可以在整个包甚至外部包（被导出后）使用。如果变量声明在函数体内部，则被称为局部变量，它的作用域只在函数内部。至于形式参数则是在函数定义中函数名右边小括号（参数列表）中的变量，形式参数也是局部变量的一种，只能在函数体内部使用。

局部变量

在函数体内声明的变量称之为局部变量，它们的作用域只在函数体内，参数和返回值变量也是局部变量。

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
    //声明局部变量 a 和 b 并赋值
    var a int = 3
    var b int = 4
    //声明局部变量 c 并计算 a 和 b 的和
    c := a + b
    fmt.Printf("a = %d, b = %d, c = %d\n", a, b, c)
}

运行结果如下所示：

a = 3, b = 4, c = 7

全局变量

在函数体外声明的变量称之为全局变量，全局变量可以在整个包甚至外部包（被导出后）使用。

package main
import "fmt"
//声明全局变量
var c int
func main() {
    //声明局部变量
    var a, b int
    //初始化参数
    a = 3
    b = 4
    c = a + b
    fmt.Printf("a = %d, b = %d, c = %d\n", a, b, c)
}

运行结果如下所示：

a = 3, b = 4, c = 7

Go语言程序中全局变量与局部变量名称可以相同，但是函数体内的局部变量会被优先考虑。

package main
import "fmt"
//声明全局变量
var a float32 = 3.14
func main() {
    //声明局部变量
    var a int = 3
    fmt.Printf("a = %d\n", a)
}

运行结果如下所示：

a = 3

形式参数

形式参数会作为函数的局部变量来使用。

package main
import (
    "fmt"
)
//全局变量 a
var a int = 13
func main() {
    //局部变量 a 和 b
    var a int = 3
    var b int = 4
    fmt.Printf("main() 函数中 a = %d\n", a)
    fmt.Printf("main() 函数中 b = %d\n", b)
    c := sum(a, b)
    fmt.Printf("main() 函数中 c = %d\n", c)
}
func sum(a, b int) int {
    fmt.Printf("sum() 函数中 a = %d\n", a)
    fmt.Printf("sum() 函数中 b = %d\n", b)
    num := a + b
    return num
}

运行结果如下所示：

main() 函数中 a = 3
main() 函数中 b = 4
sum() 函数中 a = 3
sum() 函数中 b = 4
main() 函数中 c = 7