落花踏尽游何处,笑入胡姬酒肆中。这篇文章主要讲述你不知道的 Go 之 const相关的知识,希望能为你提供帮助。
简介
常量可以说在每个代码文件中都存在,使用常量有很多好处:
- 避免魔法字面量,即直接出现在代码中的数字,字符串等。阅读代码的时候无法一眼看出它的含义。另外可以避免使用字面量可能出现的不一致,当它们的值需要修改时,常量只需修改一处,而字面量要修改多处,容易遗漏造成不一致;
- 相对于变量,常量可以执行编译期优化。
常量基础 Go 语言中使用
const
关键字定义常量:package mainimport "fmt"const PI float64 = 3.1415926
const MaxAge int = 150
const Greeting string = "hello world"func main()
fmt.Println(PI)
fmt.Println(MaxAge)
fmt.Println(Greeting)
多个常量定义可以合并在一起,如上面的几个常量定义可以写成下面的形式:
const (
PIfloat64 = 3.1415926
MaxAgeint= 150
Greeting string= "hello world"
)
不过通常建议将相同类型的,相关联的常量定义在一个组里面。
Go 语言中常量有一个很大的限制:只能定义基本类型的常量,即布尔类型(
bool
),整数(无符号uint/uint8/uint16/uint32/uint64/uintptr
,有符号int/int8/int16/int32/int64
),浮点数(单精度float32
,双精度float64
),或者底层类型是这些基本类型的类型。不能定义切片,数组,指针,结构体等这些类型的常量。例如,byte
底层类型为uint8
,rune
底层类型为int32
,见 Go 源码builtin.go
:// src/builtin/builtin.go
type byte = uint8
type rune = int32
故可以定义类为
byte
或rune
的常量:const b byte = 128
const r rune = c
定义其他类型的变量会在编译期报错:
type User struct
Name string
Ageintconst u User = User // invalid const type Uservar i int = 1
const p *int = &
i // invalid const type *int
iota
Go 语言的代码中常量定义经常使用iota
,下面看几个 Go 的源码。标准库
time
源码:// src/time/time.go
type Month intconst (
January Month = 1 + iota
February
March
April
May
June
July
August
September
October
November
December
)type Weekday intconst (
Sunday Weekday = iota
Monday
Tuesday
Wednesday
Thursday
Friday
Saturday
)
标准库
net/http
源码:// src/net/http/server.go
type ConnState intconst (
StateNew ConnState = iota
StateActive
StateIdle
StateHijacked
StateClosed
)
iota
是方便我们定义常量的一个机制。简单来说,iota
独立作用于每一个常量定义组中(单独出现的每个const
语句都算作一个组),iota
出现在用于初始化常量值的常量表达式中,iota
的值为它在常量组中的第几行(从 0 开始)。使用iota
定义的常量下面可以省略类型和初始化表达式,这时会沿用上一个定义的类型和初始化表达式。我们看几组例子:const (
One int = iota + 1
Two
Three
Four
Five
)
这个也是最常使用的方式,
iota
出现在第几行,它的值就是多少。上面常量定义组中,One
在第 0 行(注意从 0 开始计数),iota
为 0,所以One = 0 + 1 = 1
。下一行Two
省略了类型和初始化表达式,因此Two
沿用上面的类型int
,初始化表达式也是iota + 1
。但是此时是定义组中的第 1 行,iota
的值为 1,所以Two = 1 + 1 = 2
。再下一行Three
也省略了类型和初始化表达式,因此Three
沿用了Two
进而沿用了One
的类型int
,初始化表达式也是iota + 1
,但是此时是定义的第 2 行,所以Three = 2 + 1 = 3
。以此类推。我们可以在非常复杂的初始化表达式中使用
iota
:const (
Mask1 int = 1<
<
(iota+1) - 1
Mask2
Mask3
Mask4
)
按照上面的分析
Mask1~4
依次为 1, 3, 7, 15。另外还有奇数,偶数:
const (
Odd1 = 2*iota + 1
Odd2
Odd3
)const (
Even1 = 2 * (iota + 1)
Even2
Even3
)
在一个组中,
iota
不一定出现在第 0 行,但是它出现在第几行,值就为多少:const (
A int = 1
B int = 2
C int = iota + 1
D
E
)
上面
iota
出现在第 2 行(从 0 开始),C
的值为2 + 1 = 3
。D
和E
分别为 4, 5。一定要注意
iota
的值等于它出现在组中的第几行,而非它的第几次出现。可以通过赋值给空标识符来忽略值:
const (
_ int = iota
A // 1
B // 2
C // 3
D // 4
E // 5
)
说了这么多
iota
的用法,那么为什么要用iota
呢?换句话说,iota
有什么优点?我觉得有两点:- 方便定义,在模式比较固定的时候,我们可以只写出第一个,后面的常量不需要写出类型和初始化表达式了;
- 方便调整顺序,增加和删除常量定义,如果我们定义了一组常量之后,想要调整顺序,使用
iota
的定义,只需要调整位置即可,不需要修改初始化式,因为就没有写。增加和删除也是一样的,如果我们一个个写出了初始化式,删除中间某个,后续的值就必须做调整。
net/http
中的源码:type ConnState intconst (
StateNew ConnState = iota
StateActive
StateIdle
StateHijacked
StateClosed
)
如果我们需要增加一个常量,表示正在关闭的状态。现在只需要写出新增的状态名:
type ConnState intconst (
StateNew ConnState = iota
StateActive
StateIdle
StateHijacked
StateClosing // 新增的状态
StateClosed
)
如果是显式写出初始化式:
type ConnState intconst (
StateNew ConnState = 0
StateActive ConnState = 1
StateIdle ConnState = 2
StateHijacked ConnState = 3
StateClosed ConnState = 4
)
这时新增需要改动后续的值。另外需要键入的字符也多了不少????:
const (
StateNew ConnState = 0
StateActive ConnState = 1
StateIdle ConnState = 2
StateHijacked ConnState = 3
StateClosing ConnState = 4
StateClosed ConnState = 5
)
无类型常量 Go 语言中有一种特殊的常量,即无类型常量。即在定义时,我们不显式指定类型。这种常量可以存储超过常规的类型范围的值:
package mainimport (
"fmt"
"math"
"reflect"
)const (
Integer1 = 1000
Integer2 = math.MaxUint64 + 1
Float1= 1.23
Float2= 1e100
Float3= 1e400
)func main()
fmt.Println("integer1=", Integer1, "type", reflect.TypeOf(Integer1).Name())
// 编译错误
// fmt.Println("integer2=", Integer2, "type", reflect.TypeOf(Integer2).Name())
fmt.Println("integer2/10=", Integer2/10, "type", reflect.TypeOf(Integer2/10).Name())fmt.Println("float1=", Float1, "type", reflect.TypeOf(Float1).Name())
fmt.Println("float2=", Float2, "type", reflect.TypeOf(Float2).Name())
// 编译错误
// fmt.Println("float3=", Float3, "type", reflect.TypeOf(Float3).Name())
fmt.Println("float3/float2=", Float3/Float2, "type", reflect.TypeOf(Float3/Float2).Name())
虽然无类型常量可以存储超出正常类型范围的值,并且可以相互之间做算术运算,但是它在使用时(赋值给变量,作为参数传递)还是需要转回正常类型。如果值超过正常类型的范围,编译就会报错。每个无类型常量都有一个默认类型,整数的默认类型为
int
,浮点数(有小数点或者使用科学计数法表示的都被当成浮点数)的默认类型为float64
。所以上面例子中,我们定义Integer2
为无类型常量,值为uint64
的最大值 + 1,这是允许的。但是如果我们直接输出Integer2
的值,就会导致编译报错,因为Integer2
默认会转为int
类型,而它存储的值超过了int
的范围了。另一方面,我们可以用Integer2
做运算,例如除以 10,得到的值在int
范围内,可以输出。(我使用的是 64 位机器)下面的浮点数类型也是类似的,
Float3
超出了float64
的表示范围,故不能直接输出。但是Float3/Float2
的结果在float64
的范围内,可以使用。上面程序输出:
integer1= 1000 type int
integer2/10= 1844674407370955161 type int
float1= 1.23 type float64
float2= 1e+100 type float64
float3/float2= 1e+300 type float64
由输出也可以看出整数和浮点的默认类型分别为
int
和float64
。结合
iota
和无类型常量我们可以定义一组存储单位:package mainimport "fmt"const (
_= iota
KB = 1 <
<
(10 * iota)
MB // 2 ^ 20
GB // 2 ^ 30
TB // 2 ^ 40
PB // 2 ^ 50
EB // 2 ^ 60
ZB // 2 ^ 70,1180591620717411303424
YB // 2 ^ 80
)func main()
fmt.Println(YB / ZB)
fmt.Println("1180591620717411303424 B = ", 1180591620717411303424/ZB, "ZB")
ZB
实际上已经达到 1180591620717411303424,超过了int
的表示范围了,但是我们仍然可以定义ZB
和YB
,还能在使用时对他们进行运算,只要最终要使用的值在正常类型的范围内即可。总结 本文介绍了常量的相关知识,记住两个要点即可:
iota
的值等于它出现在常量定义组的第几行(从 0 开始);
- 【你不知道的 Go 之 const】无类型常量可以定义超过存储范围的值,但是使用时必须能转回正常类型的范围,否则会报错。
参考
- 《Go 程序设计语言》
- 你不知道的Go GitHub:https://github.com/darjun/you-dont-know-go
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