【启程Golang之旅】运算符与流程控制讲解

欢迎来到Golang的世界！在当今快节奏的软件开发领域，选择一种高效、简洁的编程语言至关重要。而在这方面，Golang（又称Go）无疑是一个备受瞩目的选择。在本文中，带领您探索Golang的世界，一步步地了解这门语言的基础知识和实用技巧。

目录

运算符

算术运算符

赋值运算符

关系运算符

逻辑运算符

位运算符

其他运算符

流程控制

条件语句

循环语句

跳转语句

运算符

运算符用于对操作数执行算术、逻辑、位或其他运算。Go语言中的运算符包括如下几种情况：

算术运算符

算术运算符包括：如 +（加法）、-（减法）、*（乘法）、/（除法）、%（取模）等。

举例的代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
	// + 加号的三个作用
	// 1. 用于表示正数
	var n1 int = +10
	fmt.Println(n1)
	// 2. 相加操作
	var n2 int = 10 + 12
	fmt.Println(n2)
	// 3. 字符串拼接
	var s1 string = "hello" + "world"
	fmt.Println(s1)

	// / 除号
	fmt.Println(10 / 3)   // 两个整数相除，结果也是整数
	fmt.Println(10.0 / 3) // 浮点数相除，结果也是浮点数

	// % 取余
	fmt.Println(10 % 3)  // 两个整数相除，结果也是整数
	fmt.Println(-10 % 3) // 浮点数相除，结果也是浮点数
	
	// ++ 自增操作 (go语言中，++或者-- 只能放在变量后面，不能放在变量前面，只能单独使用，不能放在表达式中)
	var n3 int = 10
	n3++
	fmt.Println(n3)
}

最终达到的效果如下所示：

赋值运算符

赋值运算符包括：如 =（赋值）、+=（加法赋值）、-=（减法赋值）等。

举例的代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
	var a int = 10
	var b int = 20
	fmt.Printf("a = %v, b = %v\n", a, b) // a = 10, b = 20
	// 交互数值
	var c int
	c = a
	a = b
	b = c
	fmt.Printf("a = %v, b = %v\n", a, b) // a = 20, b = 10
}

关系运算符

关系运算符包括：如 ==（等于）、!=（不等于）、<（小于）、>（大于）、<=（小于或等于）、>=（大于或等于）等。

举例的代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
	// 判断左右两边是否相等，相等返回true，否则返回false
	fmt.Println(5 == 9) // false
	fmt.Println(5 == 5) // true
	fmt.Println(5 > 6)  // false
	fmt.Println(5 < 6)  // true
}

逻辑运算符

逻辑运算符包括：如 &&（逻辑与）、||（逻辑或）、!（逻辑非）等。

举例的代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
	// 与逻辑：&& 两个数值都为真时才为真，否则为假
	fmt.Println(true && true)  // true
	fmt.Println(true && false) // false
	// 或逻辑：|| 两个数值有一个为真时，则结果为真
	fmt.Println(true || true)   // true
	fmt.Println(true || false)  // true
	fmt.Println(false || false) // false
	// 非逻辑：! 逻辑非，取反
	fmt.Println(!true)  // false
	fmt.Println(!false) // true
}

位运算符

位运算符包括：如 &（按位与）、|（按位或）、^（按位异或）、&^（按位清零）、<<（左移）、>>（右移）等。

举例的代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
	var num1 uint8 = 5 // 二进制表示: 0000 0101
	var num2 uint8 = 3 // 二进制表示: 0000 0011

	//比较两个数的每一位，并将至少有一个数为1的位设置为1。
	/*
		num1: 0000 0101 (十进制中的5)
		num2: 0000 0011 (十进制中的3)
		------------
		result: 0000 0111 (十进制中的7)
	*/
	result := num1 | num2 // 结果为 7，二进制表示: 0000 0111
	fmt.Printf("Result: %d\n", result)
}

其他运算符

其他运算符包括：如 &（取地址）、*（解引用指针）、++（自增）、--（自减）等。

举例的代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
	// 定义一个变量
	var a int = 10
	fmt.Println("a对应的存储空间地址为：", &a) //  0xc000116068

	var ptr *int = &a
	fmt.Println(ptr) //  0xc000116068
	fmt.Println("ptr这个指针指向的具体数值为：", *ptr) // 10

}

Go语言有几十种运算符，被分成十几个级别，有的运算符优先级不同，有的运算符优先级相同，请看下表，为了提高优先级可以加()：

优先级分类运算符结合性
1逗号运算符,从左到右
2赋值运算符=、+=、-=、/=、%=、>=、<<=、&=、^=、|=从右到左
3逻辑或||从左到右
4逻辑与&&从左到右
5按位或|从左到右
6按位异或^从左到右
7按位与&从左到右
8相等/不等==、!=从左到右
9关系运算符<、<=、>、>=从左到右
10位移运算符<<、>>从左到右
11加法/减法+、-从左到右
12乘法/除法/取余*、/、%从左到右
13单目运算符!、*、&、++、--、+、-从右到左
14后缀运算符( )、[ ]、->从左到右

流程控制

流程控制决定了代码的执行顺序。Go语言中的流程控制结构包括如下几种情况：

条件语句

条件语句也叫分支结构，主要分为if分支和switch分支：

if分支有如下情况：

if 语句：用于基于条件执行代码块。    

if-else 语句：用于基于条件执行两个代码块之一。    

if-else if-else 语句：用于基于多个条件执行不同的代码块。    

举例的代码如下：

package main
func main() {
	// 实现如果成绩低于60则提示成绩不及格
	var score int = 69
	// 判断变量可以不需要加括号，但是需要加{}
	if score < 70 {
		println("成绩不及格")
	}
	// 在golang中，if后面可以并列的加入变量的定义，这里通过if else实现
	if count := 10; count < 20 {
		println("count小于20")
	} else {
		println("count大于等于20")
	}
	// 对学生的成绩级别进行判别
	if score < 60 {
		println("不及格")
	} else if score < 80 {
		println("及格")
	} else if score < 90 {
		println("良好")
	} else if score <= 100 {
		println("优秀")
	} else {
		println("成绩有误")
	}
}

switch分支有如下情况：

switch 语句：类似于其他语言中的 switch-case 结构，但go的 switch 可以使用任何类型作为条件表达式，并且不需要 break 语句来终止每个 case。

举例的代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
	// 输入学生成绩，判断成绩等级
	var score int
	var grade string
	println("请输入成绩：")
	fmt.Scanln(&score)
	// 使用switch语句进行判断
	switch {
	case score < 60:
		grade = "不及格"
	case score >= 60 && score <= 70:
		grade = "及格"
	case score > 70 && score <= 80:
		grade = "良好"
	case score > 80 && score <= 100:
		grade = "优秀"
	default:
		grade = "请输入正常的成绩"
	}
	// 输出成绩等级
	println("成绩等级为：", grade)
}

最终得到的结果如下所示：

注意事项：

1）switch后是一个表达式(即：常量值、变量、一个有返回值的函数等都可以)

2）case后面的表达式如果是常量值(字面量)，则要求不能重复

3）case后的各个值的数据类型，必须和switch的表达式数据类型一致

4）case后面可以带多个值，使用逗号间隔。比如case值1,值2...

5）case后面不需要带break

6）default语句不是必须的，位置也是随意的。

7）switch后也可以不带表达式，当做if分支来使用

8）switch后也可以直接声明/定义一个变量，分号结束，不推荐

9）switch穿透，利用fallthrough关键字，如果在case语句块后增加fallthrough，则会继续执行下一个case,也叫switch穿透。

循环语句

go语言中循环语句只有for 循环，用于重复执行代码块，直到满足某个条件。

for 循环的初始化，条件和迭代可以在同一行中指定，或在一个大括号{}内的代码块中指定。

举例的代码如下：

func main() {
	// 求和 1-100
	var sum int = 0
	// 注意：for循环初识表达式，不能用var定义变量的形式，要用 :=
	for i := 1; i <= 100; i++ {
		sum += i
	}
	println(sum) // 5050
}

如果想书写死循环的话，可以采用下面的方式进行：

func main() {
	// 死循环实现方式1
	for {
		println("死循环")
	}
	// 死循环实现方式2
	for ;; {
		println("死循环")
	}
}

range 关键字：常与 for 循环一起使用，用于迭代数组、切片、映射或通道的元素。其在语法上类似其他语言中的foreach，一般形式如下：

for key, val := range coll {
    ...
}

举例的代码如下：

func main() {
	var str string = "hello world"
	// 对str进行遍历，i是索引，value是str的每个字符
	for i, value := range str {
		println(i, string(value))
	}
}

最终得到的结果如下所示：

跳转语句

跳转语句是编程中用于改变程序正常执行流程的一种控制语句。它们允许程序在特定条件下跳过某些代码段，或者立即结束某个循环或函数，从而改变程序的执行路径。以下是四种常见的跳转语句及其描述：

break语句：用于立即退出最内层的循环或 switch 语句。用于立即终止离它最近的循环（如while、do-while、for）或switch语句，并从这些语句之后的第一条语句继续执行。

举例的代码如下：

func main() {
	var sum int = 0
	for i := 1; i <= 100; i++ {
		sum += i
		fmt.Println(sum)
		if sum >= 300 {
			break
		}
	}
	fmt.Println(sum, "sum > 300, 程序停止了")
}

最终得到的结果如下所示：

continue语句：用于跳过当前循环的剩余部分，并立即开始下一次迭代。用于终止当前循环的本次迭代，并立即开始下一次迭代。    

举例的代码如下：

func main() {
	// 输出1-100中被6整除的数：
	// 正常使用if语句
	for i := 1; i <= 100; i++ {
		if i%6 == 0 {
			println(i)
		}
	}
	// 采用continue语句
	for i := 1; i <= 100; i++ {
		if i%6 != 0 {
			continue
		}
		println(i)
	}
}

最终得到的结果如下所示：

goto语句：用于无条件地跳转到程序中的指定标签。尽管 goto 在某些情况下可能有用，但过度使用它可能会导致代码难以理解和维护，因此通常建议避免使用。

举例的代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
	i := 0
	// 定义一个标签
	startLoop:
	// 使用for循环和goto模拟一个可能使用goto的场景
	// 在实际编程中，通常不需要使用goto来实现循环
	for {
		if i > 10 {
			// 当i大于10时，跳转到endLoop标签处
			goto endLoop
		}
		fmt.Println(i)
		i++
		// 假设有一些复杂的条件判断，导致我们需要重新开始循环
		// 这里使用goto来模拟这种情况
		goto startLoop
	}

	// 这个endLoop标签在for循环内部是访问不到的，但为了演示goto的用法，我们放在这里
	endLoop:
	fmt.Println("Loop ended")

	// 注意：在实际程序中，endLoop标签后面的代码永远不会被执行到，
	// 因为for循环会无限循环直到i大于10，然后goto跳转到endLoop，
	// 接着main函数就结束了，不会继续执行endLoop后面的代码。
}

最终得到的结果如下所示：

return语句：return语句后面的代码不会被执行，因为函数已经退出。用于立即结束当前函数，并将控制权返回给调用该函数的地方。

举例的代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
	for i := 1; i <= 100; i++ {
		fmt.Println(i)
		if i == 10 {
			return
		}
	}
	fmt.Println("由于return，我无法被执行")
}

最终得到的结果如下所示： 

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