Go 语言中的变量和常量

这篇文章已经放到腾讯智能工作台的知识库啦，链接在这里：ima.copilot-Go 入门到入土。要是你有啥不懂的地方，就去知识库找 AI 聊一聊吧。

1、变量的声明与使用

我们来探讨编程语言中最核心的概念之一：变量。

1、静态语言中的变量特性

Go 是一种静态类型语言，其变量处理方式与 Python 等动态语言有显著差异。对于没有静态语言背景的开发者来说，需要特别注意以下几点：

1. 必须先声明后使用：任何变量都必须先经过声明，才能在代码中使用。
2. 类型固定：在声明变量时，其类型就已经确定。
3. 类型不可变：一旦类型确定，就不能再赋予其他类型的值。例如，一个整型（int）变量不能被赋值为字符串（string）。

这种强类型约束使得编译器能在编译阶段就发现许多潜在的错误，有助于编写更健壮、更规范的大型项目。

2、变量的声明方式

Go 语言提供了多种声明变量的方式。

2.1 标准声明 (var)

这是最基础的声明方式。使用 var 关键字，后跟变量名和类型。

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注意：Go 的类型声明位于变量名之后，这与其他静态语言（如 C++ 或 Java）不同。建议直接适应这种语法，无需纠结其设计原因。

2.2 声明并初始化

可以在声明变量的同时为其赋予初始值。

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当提供初始值时，Go 可以自动推断类型，因此可以省略类型声明：

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2.3 短变量声明 (:=)

这是 Go 中最常用、最简洁的声明方式，它会合并声明和初始化两个步骤。

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这种方式只能用于局部变量（在函数内部声明的变量），不能用于全局变量。在日常开发中，你会频繁地使用这种方法。

3、全局变量与局部变量

3.1 全局变量

在函数体外声明的变量，其作用域覆盖整个包。

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3.2 局部变量

在函数体内声明的变量，其作用域仅限于该函数内部。

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注意：短变量声明 := 不能用于声明全局变量。

4、多变量生成

Go 支持在一行内声明多个变量。

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5、变量使用的注意事项

1. 变量名冲突：在同一作用域（代码块）内，不能重复声明同名变量。但局部变量可以与全局变量同名，此时局部变量会“覆盖”全局变量。
2. 零值 (Zero Value)：在 Go 中，变量在声明后若未被显式初始化，会被自动赋予其类型的零值。这避免了在其他语言中可能出现的“随机值”问题。
   • int: 0
   • string: "" (空字符串)
   • bool: false
   • 指针、接口、切片、映射、通道：nil
     

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3. 声明后必须使用：Go 语言强制要求，局部变量在声明后必须被使用，否则会在编译时报错。此举旨在鼓励编写整洁、无冗余的代码。全局变量则无此限制。

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2、常量的定义和使用

在 Go 语言中，常量（Constant）是指在程序编译时就已确定，并且在运行时不能被修改的固定值。当程序中有些值从始至终都不应改变时，将其定义为常量是最佳实践。这可以有效防止在代码的某个地方无意中修改了重要的值。

1、常量的基本定义

常量的定义与变量类似，但使用 const 关键字。

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核心特性：

• 不可变性：常量一旦声明，其值就不能再被修改。任何尝试对常量重新赋值的行为都会导致编译错误。

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2、常量的类型

常量也具有类型。Go 语言支持在定义常量时显式指定类型，也支持通过值进行隐式类型推断。

2.1 显式定义

明确指定常量的类型。

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2.2 隐式定义

不指定类型，由编译器根据所赋的值自动推断。

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在这种情况下，编译器会自动推断 E 的类型。

3、命名规范

为了在代码中清晰地区分常量和变量，Go 语言的开发社区遵循以下命名规范：

• 常量名全部大写。
• 如果常量名由多个单词组成，使用下划线 _ 分隔。
  

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虽然这并非强制性语法，但遵循此规范可以极大地提高代码的可读性。

4、分组定义常量

为了代码的整洁和可读性，当需要定义多个相关的常量时，可以使用括号 () 将它们分组。

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分组定义时，存在一个重要的特性：在一组常量中，如果某个常量没有被显式赋值，它会自动沿用上一个常量的值和类型。

看下面的例子：

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当我们打印这些常量时，会得到 16, 16, "abc", "abc", "abc"。

对这个特性的理解，是掌握 Go 中另一个重要关键字 iota 的基础，我们将在后续文章中详细讲解。

5、常量定义的核心规则总结

1. 支持的类型：常量只能是布尔类型、数值类型（整数、浮点数、复数）和字符串类型。其他更复杂的类型（如 struct 或 array）不支持定义为常量。
2. 无需强制使用：与变量不同，如果定义了一个常量但从未使用它，编译器不会报错。
3. 类型一致性：如果显式指定了常量的类型，那么赋予它的值必须与该类型兼容。

3、Go 语言中的 iota 详解

iota 是 Go 语言中一个非常有用的关键字，专用于常量的定义。它可以被看作一个可由编译器在编译期间修改的特殊常量。iota 的主要作用是简化具有递增规律的常量的定义，尤其在定义枚举值、错误码等场景中，能显著提高代码的可读性和可维护性。

1、iota 的基本用法

iota 的值由编译器控制，它从 0 开始，在同一个 const 定义组中，每增加一个常量声明，其值就会自动加 1。

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2、iota 的隐式特性与简化写法

Go 语言的 const 声明有一个特性：如果某一行没有指定值，它会自动沿用上一行的表达式。这个特性与 iota 结合使用，可以写出非常简洁的代码。

你只需要在第一个常量上使用 iota，后续的常量会自动应用递增的

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这种写法是 iota 最常用、最推荐的实践。如果后续需要在中间插入新的常量，无需手动修改后续所有常量的值，iota 会自动处理。

3、使用表达式自定义 iota 序列

iota 的强大之处在于它可以参与运算。你可以用它来构建更复杂的常量序列。

例如，让序列从 1 开始：

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4、中断和恢复 iota

如果在 const 组中，你手动为某个常量赋值，那么 iota 的递增在这一行会被中断。但是，iota 的内部计数器仍然会根据行数继续增加。

当你再次使用 iota 时，它会返回当前行对应的计数值，而不是被中断行的值。

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关键点：iota 的值取决于它所在的行号（从 0 开始），而不是上一行的常量值。

5、iota 的核心规则总结

1. const 块重置：iota 的计数器在每一个新的 const 关键字出现时都会被重置为 0。

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1. 行数递增：在 const 块中，每新增一行常量声明（即使该行是空标识符），iota 的计数器就会自动加 1。
2. 表达式沿用：如果常量定义被省略，它会自动沿用上一行的赋值表达式。
3. 中断不影响计数：即使某一行不使用 iota，其内部计数器依然会增加。当后续行恢复使用 iota 时，将获取该行对应的计数值。

iota 是 Go 语言中一个精妙的设计，掌握它能让你的代码更加简洁和优雅。

4、匿名变量

在 Go 语言中，有一个非常严格的规则：所有声明的变量都必须被使用，否则编译器会报错。然而，在某些场景下，我们可能需要接收一个值，但又确实不需要使用它。为了解决这个问题，Go 提供了匿名变量（Anonymous Variable）。

匿名变量使用一个下划线 _ 来表示，它是一个特殊的变量名，可以看作一个“占位符”。任何赋予匿名变量的值都会被直接丢弃，因此它不需要被使用，也不会引发编译错误。

1、匿名变量的核心用途

匿名变量最常见的用途是处理函数的多个返回值。

在 Go 中，一个函数可以返回多个值。当调用这样的函数时，你必须用相应数量的变量来接收所有返回值。但有时，你可能只关心其中的一部分返回值。

场景示例：

假设我们有一个函数 getData()，它返回一个整数和一个布尔值。

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现在，我们只想判断操作是否成功（即只关心返回的布尔值），而对那个整数不感兴趣。

错误的做法：

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正确的做法：使用匿名变量

我们可以使用匿名变量 _ 来接收那个我们不关心的整数值。

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通过这种方式，我们既满足了函数多返回值的接收要求，又避免了因变量未使用而导致的编译错误。

总结

• 定义：匿名变量是一个下划线 _。
• 作用：作为值的占位符，接收并丢弃你不需要的值，以满足语法要求。
• 优势：使代码更简洁，可以优雅地忽略不必要的函数返回值或其他值。

在后续学习 Go 的接口（Interface）等更高级的概念时，你还会遇到匿名变量的其他应用场景。掌握它是编写地道 Go 代码的重要一步。

5、变量作用域

在像 Go 这样的静态类型语言中，作用域（Scope） 是一个至关重要的概念。它定义了程序中一个变量可以被访问的区域。与许多动态语言相比，Go 对作用域的规定非常严格，这有助于在编译阶段就发现潜在的错误，从而提高代码的健壮性。

1、全局作用域 (Global Scope)

在所有函数体外部声明的变量，拥有全局作用域。这意味着它们可以在当前包（package）的任何地方被访问和修改。

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2、局部作用域 (Local Scope)

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3、块级作用域 (Block Scope)

Go 语言的作用域规则是基于 代码块的，代码块由花括号 {} 界定。在 if、for、switch 或普通 {} 内部声明的变量，其作用域仅限于该代码块。

这是静态语言中一个非常重要的特性：一旦程序执行离开一个代码块，该块内声明的所有变量都将被销毁，无法在外部访问。

示例 1：普通代码块

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示例 2：if 条件块

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一个常见的误区是，认为如果在 if 和 else 的所有分支中都定义了同名变量，那么在外部就可以访问它。这是错误的，因为每个变量的作用域都被限制在各自的代码块内。

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4、总结

• 全局变量：在整个包内可见。
• 局部变量：仅在声明它的函数或代码块 {} 内部可见。
• 严格性：Go 语言严格遵循基于代码块的作用域规则。离开一个代码块，内部变量即失效。
• 好处：这种严格性可以有效防止变量被意外访问或修改，减少了程序出错的可能性，是静态语言可靠性的重要保障。IDE 和编译器也能基于此规则提供准确的错误提示。