Go总结（一）| 数据类型的本质

每种编程语言都设计了自己的数据类型系统，数据类型的本质是什么？

我上大学才开始接触计算机的概念（太晚了），老师说现代计算机叫存储程序式计算机（冯诺依曼体系结构），现在我更直白的理解就是计算机是由CPU + IO设备组成的。IO设备就是数据，CPU就是对这些数据进进出出一顿算。我们常说的内存是IO设备的一种，IO设备种类繁多不好说清楚问题，这里我们假设计算机只有CPU和内存；CPU不停从内存取数据，再将计算结果写到内存，这个过程乐此不疲的进行着，而且速度极快。

编程语言的数据类型本质就是内存空间。

当然一样的内存空间，在不同CPU体系架构下意义可能是不一样的，要看约定规则是什么。

有了内存空间和解析规则，里面由bit位（0或者1）组合表示的数据就有意义了。他们可能用来表示数值、指令、或者其它内存的地址等。

PS：不是所有的值都有地址，因为可能只存在于CPU寄存器中；但是所有的变量都有地址。

计算机内存管理相关知识，参考这篇文章，很详细：https://www.jianshu.com/p/0851a951a46e

Go语言的数据类型

按一般感观分成四大类：

1. 基础类型：boolean、number、string
2. 聚合类型：array、struct
3. 引用类型：pointer、slice、map、channel、func
4. 接口类型：interface

除了基础数据类型number之外，其它类型都可以看做是基础数据类型的派生类型。

如果按变量存放的数据意义，1、2为值类型，3、4为引用类型。

常量

所谓常量，也就是在程序编译阶段就确定下来的值，而程序在运行时则无法改变该值。在Go语言程序中，常量可定义为数值、布尔值或字符串等类型。

Boolean

布尔值的类型为bool，值是true或false，默认为false。

数值

数值（number）分整型和浮点型；整型又分有符号和无符号两种。同时支持int和uint，这两种类型的长度相同，但具体长度取决于不同编译器的实现。Go语言里面也有直接定义好位数的类型：rune，int8，int16，int32，int64和byte，uint8，uint16，uint32，uint64。其中rune是int32的别称，byte是uint8的别称。

字符串

字符串都是采用UTF-8字符集编码。字符串是用一对双引号（"）或一对反引号（`）括起来定义，它的类型是string。

数组

数据表示某类型固定长度的空间，一旦声明长度不可改变。

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var array [5]int
array =  [5]int{1,2,3,4,5}
array := [5]int{1,2,3,4,5}
array := [...]int{1,2,3,4,5}
array := [5]int{0,1,0,4,0}
array := [5]int{1:1,3:4}

结构

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type Apple struct {
	price int
	color int
}

指针

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var ppp *Apple
ppp = new(Apple)

切片

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sliceInt8 := make([]int8, 16, 32)

// 切片 和 切片指针
var ls *[]int
ls = new([]int)

*ls = append(*ls, 1, 2, 3, 4, 5)
logx.Infof("len: %d, cap: %d", len(*ls), cap(*ls))

*ls = append(*ls, 6, 7, 8)
logx.Infof("len: %d, cap: %d", len(*ls), cap(*ls))

*ls = (*ls)[0:0]
logx.Infof("len: %d, cap: %d", len(*ls), cap(*ls))

映射

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mapTest := make(map[string]int, 64)

通道

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chainNoBuf := make(chan int, 1)
chainBuf := make(chan int, 100)

函数

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// 函数
func printName(name string) {
    fmt.Printf("Name is: %s", name)
}

// 方法
func (u *User) printName() {
    fmt.Printf("Name is: %s", u.name)
}

接口

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type Food interface {
	canEat() bool
}

error类型

内置error类型是一个interface，专门用来处理错误信息，Go的package里面还专门有一个包errors来处理错误。

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// The error built-in interface type is the conventional interface for
// representing an error condition, with the nil value representing no error.
type error interface {
	Error() string
}

值类型和引用类型

值类型

变量直接存储的值，内存通常在栈中分配。

引用类型

指变量存储的是实际数据的描述信息，这段信息被称作标头（header）。标头中通常有实际值的起始地址指针，当前大小、最大容量等信息。实际值通常在堆中分配，当实际值没有任何标头引用的时候，其对应的内存空间将被GC自动回收。

每个引用类型创建的标头值是包含一个指向底层数据结构的指针。每个引用类型还可能包含一组独特的字段，用于管理底层数据结构。因为标头值是为复制而设计的，所以永远不需要共享一个引用类型的值。标头值里包含一个指针，因此通过复制来传递一个引用类型的值的副本，本质上就是在共享底层数据结构。

引用类型声明变量通常有两种方式：make 或 new，make用于内建类型（map、slice、channel等）的内存分配；new实际可以用于各种类型的内存分配；按照Go的约定，用make和new声明的变量都会自动初始化为各自基础数据类型的零值。对声明引用类型变量来说：

• make只能用在(map|channel|slice)，返回类型标头，标头至少包含一个值地址指针，有的还包含其它描述字段。
• new返回的是类型指针，指针指向类型值的起始地址

看一下源代码的定义就知道了：

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// builtin.go
func make(t Type, size ...IntegerType) Type
func new(Type) *Type

（完）