golang3变量常量

在 Go 语言中,变量(Variable)和常量(Constant)是程序存储和操作数据的基本单元。Go 对变量和常量的声明、使用有严格的语法规范,同时提供了灵活的特性以适应不同场景。下面深入讲解 Go 中变量和常量的定义、特性、使用规则及最佳实践。

一、变量(Variable)

变量是程序运行过程中可以修改的存储单元,用于存储临时数据。Go 语言的变量声明方式灵活,且强调 "显式声明、类型安全"。

1. 变量的声明与初始化

Go 提供了多种变量声明方式,核心原则是 "声明即需使用"(未使用的变量会导致编译错误)。

(1)标准声明(显式类型)

语法:

go

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var 变量名 类型

声明后可单独初始化,也可在声明时初始化:

go

复制代码
package main
​
import "fmt"
​
func main() {
    // 声明变量(默认零值)
    var age int       // 整数类型默认值:0
    var name string   // 字符串默认值:""(空字符串)
    var isStudent bool// 布尔类型默认值:false
​
    // 声明并初始化
    var score float64 = 95.5
    var address string = "Beijing"
​
    fmt.Println(age, name, isStudent, score, address)
    // 输出:0  false 95.5 Beijing
}

零值规则:未初始化的变量会被赋予默认 "零值",不同类型的零值不同:

  • 数值类型(int、float 等):0

  • 布尔类型:false

  • 字符串:""(空字符串)

  • 指针、切片、map 等引用类型:nil

(2)类型推断(省略类型)

声明变量时若直接初始化,可省略类型,Go 会根据初始值自动推断类型:

go

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func main() {
    var a = 10      // 推断为 int 类型
    var b = 3.14    // 推断为 float64 类型
    var c = "hello" // 推断为 string 类型
    var d = true    // 推断为 bool 类型
​
    fmt.Printf("a: %T, b: %T, c: %T, d: %T\n", a, b, c, d)
    // 输出:a: int, b: float64, c: string, d: bool
}
(3)短变量声明(:= 操作符)

在函数内部,可使用 := 进行更简洁的声明(只能在函数内使用,不能用于包级变量):

go

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func main() {
    // 短声明:变量名 := 初始值
    name := "Alice"  // 等价于 var name string = "Alice"
    age := 20        // 等价于 var age int = 20
    height, weight := 1.75, 65.5 // 同时声明多个变量
​
    fmt.Println(name, age, height, weight)
}

特点

  • 必须至少声明一个新变量(否则编译错误):

    go

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    a := 10
    a := 20 // 错误:no new variables on left side of :=
    a, b := 20, 30 // 正确:b是新变量
  • 可用于变量重新赋值(但至少有一个新变量):

    go

    复制代码
    x, y := 1, 2
    x, z := 3, 4 // 正确:x重新赋值,z是新变量
(4)批量声明

使用 var 块批量声明变量,适合声明多个同类型或不同类型的变量:

go

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// 包级批量声明(可在函数外)
var (
    version string = "1.0.0"
    port    int    = 8080
    debug   bool   = false
)
​
func main() {
    // 函数内批量声明
    var (
        name string
        age  int
    )
    name = "Bob"
    age = 25
    fmt.Println(name, age, version, port)
}
2. 变量的作用域

变量的作用域指其可被访问的代码范围,Go 中变量作用域分为:

(1)包级变量(Package-level)
  • 声明在函数外,整个包内可见(跨文件,只要在同一包中)

  • 首字母大写的包级变量可被其他包访问(导出变量)

go

运行

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package main

import "fmt"

// 包级变量(整个包可见)
var globalVar = "I'm global"

func printGlobal() {
	fmt.Println(globalVar) // 可访问包级变量
}

func main() {
	printGlobal() // 输出:I'm global
}
(2)函数级变量(Function-level)
  • 声明在函数内,仅在该函数内可见

  • 包括函数参数和函数内声明的变量

go

运行

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func add(a, b int) int { // a、b是函数参数,作用域为add函数内
	sum := a + b // sum是函数内变量,作用域为add函数内
	return sum
}

func main() {
	// fmt.Println(sum) // 错误:sum未定义(超出作用域)
}
(3)块级变量(Block-level)
  • 声明在代码块内(如 ifforswitch{} 中)

  • 仅在当前代码块内可见

go

运行

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func main() {
	if flag := true; flag { // flag的作用域仅限if块内
		fmt.Println("flag is true")
	}
	// fmt.Println(flag) // 错误:flag未定义
}
3. 变量的类型

Go 是强类型语言,变量类型一旦确定(或被推断),就不能存储其他类型的值:

go

运行

复制代码
func main() {
	var a int = 10
	// a = "hello" // 错误:cannot assign string to type int

	var b interface{} = 10 // 空接口可存储任意类型
	b = "hello" // 正确:空接口类型可变
}

二、常量(Constant)

常量是程序运行过程中不可修改的固定值,用于存储编译期即可确定的不变数据(如配置参数、数学常数等)。

1. 常量的声明与初始化

常量声明使用 const 关键字,必须在声明时初始化(且初始值必须是编译期可计算的表达式)。

(1)基本声明

go

运行

复制代码
func main() {
	// 显式类型
	const Pi float64 = 3.1415926
	// 类型推断
	const Version = "1.0.0"
	// 布尔常量
	const Debug = false

	fmt.Println(Pi, Version, Debug)
}
(2)批量声明

与变量类似,常量也支持批量声明:

go

运行

复制代码
const (
	MaxSize = 1024
	MinSize = 1
	DefaultTimeout = 30 // 单位:秒
)
2. 常量的特性
  • 不可修改:常量声明后不能重新赋值(编译错误):

    go

    运行

    复制代码
    const Pi = 3.14
    // Pi = 3.1415 // 错误:cannot assign to Pi
  • 编译期确定:常量的值必须在编译时可计算,不能依赖运行时数据:

    go

    运行

    复制代码
    // 错误:rand.Int() 是运行时函数,不能用于常量初始化
    // const Random = rand.Int()
  • 隐式类型转换:常量之间支持隐式类型转换(变量不支持):

    go

    运行

    复制代码
    const a int = 10
    const b float64 = a // 正确:常量隐式转换
    // var c float64 = a // 错误:变量需要显式转换(float64(a))
3. iota:常量计数器

iota 是 Go 的特殊常量,用于生成自增序列,仅在 const 声明块中有效,每次 const 声明块中 iota 从 0 开始,每新增一行常量声明,iota 自动加 1。

(1)基本用法

go

运行

复制代码
func main() {
	const (
		c0 = iota // c0 = 0
		c1        // c1 = 1(默认使用上一行的表达式 iota)
		c2        // c2 = 2
	)
	fmt.Println(c0, c1, c2) // 输出:0 1 2
}
(2)进阶用法

iota 可结合表达式生成复杂序列:

go

运行

复制代码
const (
	_  = iota // 忽略第一个值(从0开始)
	KB = 1 << (10 * iota) // 1 << 10(1024),iota=1
	MB = 1 << (10 * iota) // 1 << 20(1048576),iota=2
	GB = 1 << (10 * iota) // 1 << 30,iota=3
)

const (
	North = iota // 0
	East         // 1
	South        // 2
	West         // 3
)

func main() {
	fmt.Println(KB, MB, GB) // 输出:1024 1048576 1073741824
	fmt.Println(North, East, South, West) // 输出:0 1 2 3
}
(3)重置计数器

每次进入新的 const 块,iota 都会重置为 0:

go

运行

复制代码
const (
	a = iota // 0
	b        // 1
)

const (
	c = iota // 0(新块,重置)
	d        // 1
)

三、变量与常量的核心区别

特性 变量(Variable) 常量(Constant)
关键字 var:=(函数内) const
可修改性 运行时可修改 不可修改(编译期确定)
初始化要求 可声明后初始化(默认零值) 必须声明时初始化
类型推断 支持(声明时初始化可省略类型) 支持
作用域 包级、函数级、块级 包级、函数级、块级
初始化值来源 可来自运行时计算(如函数返回值) 必须是编译期可计算的表达式
隐式转换 不支持(需显式转换) 支持(同类型系列的常量间)

四、最佳实践与常见错误

1. 变量使用的最佳实践
  • 优先使用短声明(:= :函数内变量推荐用 := 简化代码,但避免过度使用导致可读性下降。

  • 最小作用域原则

    :变量声明在使用的最近位置(如循环内的变量声明在循环内),减少命名冲突。

    go

    运行

    复制代码
    // 推荐
    for i := 0; i < 10; i++ { ... } // i的作用域仅限循环内
    
    // 不推荐(扩大了作用域)
    var i int
    for i = 0; i < 10; i++ { ... }
  • 避免未使用的变量 :Go 编译器会报错,需删除或用 _ 替换(但 _ 不能单独作为变量使用)。

2. 常量使用的最佳实践
  • 用常量存储固定值:如配置参数(端口号、超时时间)、数学常数等,增强代码可维护性。

  • 枚举场景用 iota

    :替代魔法数字,使代码更清晰(如状态码、方向枚举)。

    go

    运行

    复制代码
    // 推荐:用iota定义枚举
    const (
        StatusSuccess = iota // 0
        StatusError          // 1
        StatusTimeout        // 2
    )
    
    // 不推荐:魔法数字
    // if code == 0 { ... } // 0代表什么?
3. 常见错误
  • 函数外使用 :=:= 只能在函数内使用,包级变量必须用 var 声明:

    go

    运行

    复制代码
    // 错误:函数外不能用 :=
    // name := "global"
    ​
    // 正确
    var name = "global"
  • 常量使用运行时数据初始化

    go

    运行

    复制代码
    import "time"
    ​
    // 错误:time.Now() 是运行时函数
    // const StartTime = time.Now()
  • 变量类型不匹配:Go 是强类型,不同类型变量赋值需显式转换:

    go

    运行

    复制代码
    var a int = 10
    var b float64 = float64(a) // 正确:显式转换
    // var b float64 = a // 错误:类型不匹配

总结

变量和常量是 Go 语言的基础构建块:

  • 变量 :用于存储可变数据,支持多种声明方式(var:= 等),有明确的作用域和类型,需显式转换。

  • 常量 :用于存储不可变数据,必须在声明时初始化,值在编译期确定,iota 简化了枚举序列的生成。

理解两者的特性和使用规则,能帮助你编写更规范、高效的 Go 代码,尤其是 iota 的灵活运用和变量作用域的合理控制,是写出高质量 Go 程序的关键。