Go入门：六、常用标准库

这是我的Go学习的第六篇笔记，也是Go入门的最后一篇笔记。在大多数语言中，了解了变量和数据类型，流程控制，函数，面向对象，再加上标准库，就可以用这门语言去写一些项目了。

首先让我想想，在工作中通常会用语言频繁处理什么问题或者处理什么数据？最常见的应该是各种字符串操作，日期和时间，读写文件、socket等IO相关的操作！

字符串处理 — Strings

String提供了一组处理字符串的操作，常用的有：

  1. 判断一个字符串是否在另一个字符串中
  2. 分割字符串为[]string和组合[]string为一个字符串
  3. 字符串替换
  4. ...

太多了，就不一一列举了，这里列出一些常用的字符串操作。

字符串判断

// 判断子串substr是否在s中
func Contains(s, substr string) bool

字符串分割与合并

// 根据sep将字符串分割成一个数组
func Split(s, sep string) []string
// 将数组a用sep拼接成一个字符串
func Join(a []string, sep string) string

字符串转换

// 转换成大写
func ToUpper(s string) string
// 转换成小写
func ToLower(s string) string

字符串清理

// 去除首尾的cut字符串
func Trim(s string, cut string) string
// 去除左侧的cut字符串
func TrimLeft(s string, cut string) string
// 去除右侧的cut字符串
func TrimRight(s string, cut string) string
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1. 变量和数据类型
2. 流程控制方法
3. 函数声明和调用
4. 面向对象
5. 语言特性
6. 常用标准库

goroutine介绍和使用

Go语言中，每个并发执行的单元称为goroutine（可类比线程）。当一个程序启动时候，main函数在一个main goroutine中运行。如果想要创建新的goroutine，使用go关键字！

语法

创建一个新的 goroutine

go 函数名()

channel是goroutine的通信机制，比如创建一个能够接收int类型的channel，使用make创建：

// 创建一个channel
ch := make(chan int)

// 将i发送到channel
i := 1
ch <- i

// 从channel中接收数据
j := <-ch

// 丢弃channel中的数据
<-ch

同样，可以定义接收任意数据类型的channel

ch := make(chan interface{})

使用

并发通常应用在io操作较密集的地方，比如发起多个网络请求！通常串行发起网络请求是很慢的，大部分时间浪费在等待网络io上了。通过并发去请求能够显著提高整体耗时！

package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"net/http"
)

// 发起一个http get请求
// 把获取到的内容写入到channel
func httpget(url string, chc chan map[string]string) {
	resp, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		// 错误处理
	}
	defer resp.Body.Close()
	body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
	if err != nil {
		// 错误处理
	}
	var i = make(map[string]string)
	i[url] = string(body)
	chc <- i
}

func main() {
	chc := make(chan map[string]string)
	go httpget("http://www.baidu.com/", chc)
	go httpget("http://www.qq.com/", chc)
	// 等待完成
	var content map[string]string
	content = <-chc
	fmt.Println(content)
	content = <-chc
	fmt.Println(content)
}

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比如单个int类型可以构成一个类（没错，你甚至可以在int数据类型上定义一些操作）

type num int

比如某几种复合类型构成的类

type human struct {
    name string
    age int
    weight int
    stature int
    ...
}

上面的type姑且称之为类，方法之后会通过某种方式绑定在这个类上！

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函数声明

func 函数名称(参数表) 返回值类型 {
   // 函数体
}

写一个函数是非常简单的，掌握语法格式就可以了。函数是一个功能的封装，能让函数体内的代码得到很好的复用。

比如我要输出个人信息，我可以把个人信息封装到函数里面，后续直接调用这个函数而不是每次都print一堆信息了

package main

import "fmt"

// 定义一个能够打印个人信息的函数
func info() {
	fmt.Println("姓名: hc")
	fmt.Println("性别: 男")
	fmt.Println("职位: 程序员")
}

func main() {
        // 调用上面定义的函数
	info()
}

上面定义的函数没有参数，也没有返回值，非常简单的一个函数。如果我想让姓名可变，那么可以定义一个带有参数的函数

package main

import "fmt"

// 定义一个能够打印个人信息的函数
// 这里加入了name参数，类型为string
func info(name string) {
	fmt.Printf("姓名: %s\n", name)
	fmt.Println("性别: 男")
	fmt.Println("职位: 程序员")
}

func main() {
        // 调用的时候传入参数
	info("hc")
}

接下来定义一个有意义的带有参数和返回值的函数，比如计算一个数字的绝对值

package main

import "fmt"

// 返回一个数字的绝对值
func abs(n int) int {
	if n < 0 {
                n = -n
	}
	return n
}

func main() {
	fmt.Println(abs(-1))
}

参数传递

关于go的参数传递，作为一个新手会有些疑惑的地方。go语言只有传值，没有传引用。传入指针也是传入指针的一个拷贝。

传值

函数内部改变参数的值，不改变原值。比如：

i := -1
fmt.Println(abs(i)) // 输出的是1
fmt.Println(i) // 输出的是-1，原值并没有被改变

传指针

传入变量的地址，可以改变原来的变量

package main

import "fmt"

func abs(n *int) int {
	if *n < 0 {
		*n = -*n
	}
	return *n
}

func main() {
	var i int
	i = -1
	fmt.Println(abs(&i)) // 输出的是1
	fmt.Println(i) // 输出的还是1，i原值被改变了
}

一个比较经典的传引用的例子是交换两个变量的值

func swap(x *int, y *int) {
    var temp int
    temp = *x
    *x = *y
    *y = temp
}
// 调用
x := 1
y := 2
swap(&x, &y) //x变成2，y变成1了

可以看到，函数的参数是一个地址。（&在变量的前面是取地址运算符），使用*来从地址取值。

map参数

当我们把map作为参数传递到函数里面时，在函数内改变map值的时候，发现外部的map值也被改变了。map传入的是指针？

通过查资料我们可以发现，创建map的方法如下：

// makemap implements Go map creation for make(map[k]v, hint).
// If the compiler has determined that the map or the first bucket
// can be created on the stack, h and/or bucket may be non-nil.
// If h != nil, the map can be created directly in h.
// If h.buckets != nil, bucket pointed to can be used as the first bucket.
func makemap(t *maptype, hint int, h *hmap) *hmap

返回的是一个map的指针！当我们把map传入函数的时候，实际上传递的是一个指针。

chan

func makechan(t *chantype, size int64) *hchan

和map一样的含有chan类型，chan也是一个指针，作为参数传递的也是一个指针类型。

slice

slice和map，chan不太一样。slice是结构体和元素指针的混合结构。

参考：https://www.flysnow.org/2018/02/24/golang-function-parameters-passed-by-value.html

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signal函数详解

signal作用是为信号注册一个处理器。这里的“信号”是软中断信号，这种信号来源主要有三种：程序错误：比如除0，非法内存访问。外部信号：终端Ctrl-C产生的SIGINT信号，定时器产生的SIGALERM。显示请求：kill函数发送的任意信号。当kill一个进程的时候，默认会发送SIGTERM信号，此时这个信号只有默认处理操作（SIG_DFL），直接中断进程执行。如果此时该进程正在执行一个任务，直接终止该进程会导致任务没有完成。这个时候为SIGTERM信号注册一个信号处理函数就十分有必要。介绍参数sig要设置信号处理函数的信号。它可以是实现定义值或下例值之一：SIGABRTSIGFPESIGI

C++ 判断 char* 是否相等

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1. 变量和数据类型
2. 流程控制方法
3. 函数声明和调用
4. 面向对象
5. 语言特性
6. 标准库

变量声明

Go语言的变量声明有三种

第一种，var identifier type

// 先声明后赋值
var identifier type
identifier = value
// 声明并且赋值
var identifier type = value

开始实战一下！比如声明一个int类型变量

var i int
i = 1
// 或者
var i int = 1
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我将会通过以下步骤来入门go语言

1. 变量和数据类型
2. 流程控制方法
3. 函数声明和调用
4. 面向对象
5. 语言特性
6. 标准库

条件分支

go语言的条件分支有: if语句，if...else...语句，switch...case...语句。和大多数语言差别不大！

if 语句语法

// 纯if
if 条件语句 {
    表达式
}

// 带有else 的 if
if 条件语句1 {
    表达式1
} else 条件语句2 {
    表达式2
}

// 带有if else 的if
if 条件语句1 {
    表达式1
} else if 条件语句2 {
    表达式2
} else {
    表达式3
}

Go语言的 if 语句没有括号（for，switch也没有）！习惯了括号的需要反这个习惯！

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shell中的if语法是最让我头疼的语法之一，它的判断就向使用USB插头一样——拿起来插入不行，翻转再插入还不行，再翻转插入行了！为了搞清楚这部分语言，我收集了一些文章关于if条件判断的用法，希望对你也有些帮助。一、基本语法语法说明bash shell会按顺序执行if语句，如果command执行后且它的返回状态是0，则会执行符合该条件执行的语句，否则后面的命令不执行，跳到下一条命令。当有多个嵌套时，只有第一个返回0退出状态的命令会导致符合该条件执行的语句部分被执行,如果所有的语句的执行状态都不为0，则执行else中语句。返回状态：最后一个命令的退出状态，或者当没有条件是真的话为0。注意：1、表

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linux设置虚拟内存（交换空间）方法

场景

大多数场景下机器内存是够用的，然而运行某些低频软件的时候可能需要较高内存（如编译软件）。此时再增加较大的物理内存不划算，此时可以通过增加虚拟内存来达到临时增加内存的目的。

步骤

第一步：使用dd命令创建一个swap文件，大小为1G。

命令如下：

dd if=/dev/zero of=/home/swap bs=1024 count=1024000

bs为一次读写的大小，单位为字节。此处bs=1024表示一次读写的大小为1kb。

count为读写的次数，此处count为1024000，表示1024000次，乘以每次读取的1kb，正好是1024000kb，为1G大小。

第二步：将文件格式转换为swap格式。

命令如下：

mkswap /home/swap

第三步：用swapon命令挂载该文件到swap分区

命令如下：

swapon /home/swap

都操作完毕之后可以使用free -m查看交换空间大小。

为防止重启后swap分区变成0，修改/etc/fstab文件，使得swap分区开机自动挂载。方法如下：

vi /etc/fstab

在文件末尾（最后一行）加上

/home/swap swap swap default 0 0

如果要删除交换分区和交换文件，逆着上面的顺序操作:

  1. 先删除/etc/fstab文件中添加的交换文件行
  2. 停用交换文件swapoff /root/swapfile
  3. 删除交换文件rm -fr /root/swapfile

虚拟内存原理

虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存（一个连续完整的地址空间），而实际上，它通常是被分隔成多个物理内存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。目前，大多数操作系统都使用了虚拟内存，如Windows家族的“虚拟内存”；Linux的“交换空间”等。

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文件描述符是什么文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上，它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。在程序设计中，一些涉及底层的程序编写往往会围绕着文件描述符展开。但是文件描述符这一概念往往只适用于UNIX、Linux这样的操作系统。习惯上，标准输入（standard input）的文件描述符是 0，标准输出（standard output）是 1，标准错误（standard error）是 2。尽管这种习惯并非Unix内核的特性，但是因为一些 shell 和很多应用程序都使用这种习惯，因此，如

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函数声明和调用

比如我们要声明一个“吃”的函数，语法如下：

def eat():
    return "eat something"
print(eat())

上面是一个没有参数的函数，做的事情很简单，声明一个函数，然后返回一个字符串。接下来要增加一个参数了。

def ead(food):
    return "eat %s" % food
print(eat('fruit'))

可以看到，上面声明了一个带有一个参数的函数，当然可以声明带两个，三个等。这些都是固定的，那么如果要声明一个不固定参数的函数呢？看代码

# 比如下面就是吃一份主食和一些小吃
# 小吃可以是一个，也可以是多个
def eat(food, *snack):
     result = []
     result.append("eat %s\n" % food)
     for i in snack:
         result.append("also eat some %s\n" % i)
     return ''.join(result)
print(eat('rice', 'banana', 'apple'))

参数传递的注意事项

函数的使用很简单，不过在传递参数的时候需要注意一些事情，比如传值和传引用。这中区别在大部分语言中都会存在，python也不例外。由于在python中，一切皆为对象，因此我们称呼这个为传不可变对象和传可变对象。

先用一个例子来说名这个问题

def change(a):
    a = 1
b = 2
change(b)
print(b)
# 结果是2

上面的就是传递不可变对象，不可变对象传入之后会新建一份拷贝，返回新的对象。不可变对象有：整型、字符串、元组。

再看看传可变对象

def change(a):
    a.append(4)
b = [1,2,3]
change(b)
print(b)
# 结果是 [1,2,3,4]

很显然，b被改变了，这相当于传了一个引用，直接修改了原值。常见的可变对象有列表，字典。

默认参数

声明函数的时候可以预定义一些默认参数，比如查询分页的时候，可以默认每一页20条数据，默认根据时间字段，默认倒序。这样既节省函数的记忆成本又不失灵活性。

def query(page, per_page=20, order_by = 'date', order = 'desc'):
     return "query page %d, per page %d order by %s order %s" % (page, per_page, order_by, order)
print(query(1))
# query page 1, per page 20 order by date order desc

函数调用指定参数名称

这是一个非常好的特性，调用函数的时候可以直指定参数的名称，比如我只想更改查询的循序，python中可以直接这样写

print(query(page=1, order='asc'))

而在其他的语言，可能要把所有的参数都写一遍，python这点非常棒！

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顺序

顺序语句很简单，从上往下依次顺序执行。如：

a = 1
b = 2
print(a+b)

上面的语句就是顺序执行的语句。

选择

选择通常使用if和switch，但python中只有if这一个选择语句。语法是：

if 满足条件1:
    语句1
elif 不满足条件1满足1条件2
    语句2
else 都不满足
    语句3

比如用一个实际的例子

a = 1
b = 2
if a > b:
    print('a>b')
elif a < b:
    print('a<b')
else:
    print('a==b')
# 输出的结果是
a<b

if后面的条件可以使用 and 或者 or 组合。

a = -1
b = -2
if a<0 and a>b:
    print('b<0')
# 输出结果
b<0

循环

python中的循环有for ... in 和while循环。

for ... in 循环语法

for 变量 in 可迭代序列

其中可迭代序列有：字符串，列表，元组，集合。比如用python遍历一个列表

li = ["a","b","c"]
for i in li:
    print(i)
# 输出结果
a
b
c

使用range生成列表，然后用for...in遍历。这个在python中非常常见

for i in range(0,10):
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while循环语法

while 满足条件:
    一直执行

比如

a = 0
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终端下面执行： sudo wpa_cli -iwlan0

-i参数表示使用哪个网卡，我们需要指定只用wlan0这个网卡。具体可以执行ifconfig看看都有哪些网卡可以使用，如果你的树莓派带有wifi模块，那么一般是wlan0

进入交互模式之后，首先需要执行scan命令，该命令能扫描附近的热点。然后输入scan_result列出扫描出来的热点

> scan
   OK
   <3>CTRL-EVENT-SCAN-STARTED
   <3>CTRL-EVENT-SCAN-RESULTS
>  scan_result
   bssid / frequency / signal level / flags / ssid
   00:00:00:00:00:00    2412    -37 [WPA2-PSK-CCMP][ESS]    chao

上面扫描出了我的一个手机热点。

我们知道了热点的ssid之后就可以连接了，首先增加一个网络连接，执行add_network

> add_network
   3

输出的结果是一个数字，这个是增加的id。然后后面需要用这个id配置一些网络参数，就和可视化的连接网络一样，最简单的就是需要配置网络的ssid，密码。

> set_network 3 ssid "chao"
   OK
>  set_network 3 psk "yourpassword"
   OK

做好了之后就可以启用这个连接了，输入：enable_network 2。下面就会提示连接的信息了

> enable_network 3
   OK
   <3>Trying to associate with 00:00:00:00:00:00 (SSID='chao' freq=2412 MHz)
   <3>Associated with 00:00:00:00:00:00
   <3>CTRL-EVENT-EAP-SUCCESS EAP authentication completed successfully (based on lower layer success)
   <3>WPA: Key negotiation completed with 00:00:00:00:00:00b[PTK=CCMP GTK=CCMP]
   <3>CTRL-EVENT-CONNECTED - Connection to 00:00:00:00:00:00 completed [id=2 id_str=]

最后，不要忘了save_config，让这个配置后面可以继续使用

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