Week 01: Go 语言入门与程序基础

brew install go

# 从官网下载最新版本
wget https://go.dev/dl/go1.22.0.linux-amd64.tar.gz

# 解压到 /usr/local
sudo rm -rf /usr/local/go
sudo tar -C /usr/local -xzf go1.22.0.linux-amd64.tar.gz

# 添加到 PATH
echo 'export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

go version
# 输出示例: go version go1.22.0 darwin/arm64

go env GOROOT
# 输出 Go 的安装目录

go env GOPATH
# 输出工作空间目录 (默认 ~/go)

go env -w GOPROXY=https://goproxy.cn,direct

mkdir hello
cd hello
go mod init hello

module hello

go 1.22

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello, World!")
}

# 方式 1: 直接运行 (编译到临时目录并执行)
go run main.go
# 输出: Hello, World!

# 方式 2: 编译为可执行文件
go build -o hello
./hello
# 输出: Hello, World!

# 方式 3: 安装到 $GOBIN
go install

package main            // 1. 包声明

import "fmt"            // 2. 导入标准库

func main() {           // 3. 主函数 (程序入口)
    fmt.Println("Hello, World!")  // 4. 输出语句
}

# 查看详细编译步骤
go build -x main.go

# 查看生成的汇编代码
go build -gcflags="-S" main.go

# 查看逃逸分析结果
go build -gcflags="-m" main.go

// 方式 1: var 关键字 (完整形式)
var name string = "Alice"
var age int = 25

// 方式 2: var + 类型推断
var name = "Alice"   // 推断为 string
var age = 25         // 推断为 int

// 方式 3: 短变量声明 (只能在函数内使用)
name := "Alice"
age := 25

// 方式 4: 批量声明
var (
    name   string = "Alice"
    age    int    = 25
    active bool   = true
)

var i int       // i == 0
var s string    // s == ""
var b bool      // b == false
var p *int      // p == nil

const Pi = 3.14159
const MaxSize = 1024
const Greeting = "Hello"

// 批量声明
const (
    StatusOK    = 200
    StatusError = 500
)

const (
    Sunday = iota  // 0
    Monday         // 1
    Tuesday        // 2
    Wednesday      // 3
    Thursday       // 4
    Friday         // 5
    Saturday       // 6
)

// 位运算示例: 权限标志
const (
    Read  = 1 << iota  // 1 (001)
    Write              // 2 (010)
    Exec               // 4 (100)
)

// 使用
perm := Read | Write  // 3 (011)

const x = 1 + 2  // 编译期计算, x = 3

// 高精度: 编译器使用 256+ bit 精度计算
const Huge = 1e1000 / 1e999  // 10.0, 不会溢出

var a int8 = 127   // 二进制: 0111 1111
a = a + 1          // 溢出! 二进制: 1000 0000 -> 补码解释为 -128
fmt.Println(a)     // -128

fmt.Println(0.1 + 0.2)  // 0.30000000000000004 (不是精确的 0.3)

// 正确的比较方式
const epsilon = 1e-9
if math.Abs(a-b) < epsilon {
    // 视为相等
}

var active bool = true
var deleted bool = false

// 零值
var flag bool  // false

// 错误!
if 1 { }  // 编译错误: non-bool 1 used as if condition

s := "Hello, 世界"
fmt.Println(len(s))          // 13 (字节数, 非字符数)
fmt.Println(utf8.RuneCountInString(s))  // 9 (字符数)

// 遍历字符串 (按 byte)
for i := 0; i < len(s); i++ {
    fmt.Printf("%d: %c\n", i, s[i])  // 中文会乱码
}

// 遍历字符串 (按 rune, 推荐)
for i, r := range s {
    fmt.Printf("%d: %c\n", i, r)  // 正确处理 UTF-8
}

// 类似于 (伪代码)
type stringHeader struct {
    Data uintptr  // 指向底层字节数组
    Len  int      // 字符串长度
}

s := "hello"
// s[0] = 'H'  // 编译错误! strings are immutable

var b byte = 'A'   // 65
var r rune = '中'  // 20013

// 字符串转换
s := "你好"
bytes := []byte(s)   // UTF-8 编码的字节切片
runes := []rune(s)   // Unicode 码点切片

var i int = 42
var f float64 = float64(i)  // int -> float64
var u uint = uint(i)        // int -> uint

// 字符串转换
s := strconv.Itoa(42)       // int -> string: "42"
n, err := strconv.Atoi("42") // string -> int: 42

var big int64 = 1000000
var small int8 = int8(big)  // 溢出! 结果未定义

name := "Alice"
age := 25
fmt.Printf("Name: %s, Age: %d\n", name, age)
// Name: Alice, Age: 25

pi := 3.14159265
fmt.Printf("Pi: %.2f\n", pi)
// Pi: 3.14

var name string
var age int

fmt.Print("Enter name: ")
fmt.Scan(&name)

fmt.Print("Enter age: ")
fmt.Scan(&age)

fmt.Printf("Hello, %s! You are %d years old.\n", name, age)

go env              # 查看所有环境变量
go env -w KEY=VALUE # 持久化设置环境变量
go doc fmt.Println  # 查看文档
go fix              # 自动修复旧版本 API
go generate         # 执行代码生成指令
go tool dist list   # 查看支持的编译目标平台

//go:build linux && amd64
// +build linux,amd64  // 旧语法 (Go 1.17 前)

//go:embed assets/*
var assets embed.FS

//go:generate mockgen -source=interface.go -destination=mock.go

//go:noinline  // 禁止内联 (性能分析用)
//go:nosplit   // 禁止栈分裂

# 编译 Linux AMD64 二进制
GOOS=linux GOARCH=amd64 go build -o app-linux

# 编译 Windows 二进制
GOOS=windows GOARCH=amd64 go build -o app.exe

# 编译 macOS ARM64 二进制
GOOS=darwin GOARCH=arm64 go build -o app-darwin

// file: config_prod.go
//go:build prod

package config

var Debug = false

// file: config_dev.go
//go:build !prod

package config

var Debug = true

# 使用 build tag 编译
go build -tags=prod

package main

import "fmt"

func main() {
    var celsius float64
    fmt.Print("Enter temperature in Celsius: ")
    fmt.Scan(&celsius)

    fahrenheit := celsius*9/5 + 32
    fmt.Printf("%.2f°C = %.2f°F\n", celsius, fahrenheit)
}

const (
    _  = iota             // 忽略 0
    KB = 1 << (10 * iota) // 1 << 10 = 1024
    MB                    // 1 << 20
    GB                    // 1 << 30
    TB                    // 1 << 40
)

func main() {
    fileSize := 2.5 * GB
    fmt.Printf("File size: %.2f bytes\n", fileSize)
}

# 检查 Go 是否在 PATH 中
echo $PATH | grep go

# 手动添加
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin

package main

name := "Alice"  // 错误! 必须用 var

func main() {
    name := "Alice"  // 正确
}

func main() {
    x := 10  // 错误! x declared but not used
}