Go 语言数据类型:数字类型 2 个改进

Go 语言原生支持的数值类型包括整型、浮点型以及复数类型。

6.2.1 整型

Go 语言的整型,它可以分为平台无关整型和平台相关整型这两种,它们的区别主要就在,这些整数类型在不同 CPU 架构或操作系统下面,它们的长度是否是一致的。

平台无关整型

它们在任何 CPU 架构或任何操作系统下面,长度都是固定不变的。如图:

数字类型
这些平台无关的整型也可以分成两类:有符号整型(int8int64)和无符号整型(uint8uint64)。两者的本质差别在于最高二进制位(bit 位)是否被解释为符号位,这点会影响到无符号整型与有符号整型的取值范围。

平台相关整型

它们的长度会根据运行平台的改变而改变。Go 语言原生提供了三个平台相关整型,它们是 int、uint 与 uintptr,如图:

数字类型

整型的溢出问题

无论哪种整型,都有它的取值范围,也就是有它可以表示的值边界。如果这个整型因为参与某个运算,导致结果超出了这个整型的值边界,我们就说发生了整型溢出的问题。由于整型无法表示它溢出后的那个“结果”,所以出现溢出情况后,对应的整型变量的值依然会落到它的取值范围内,只是结果值与我们的预期不符,导致程序逻辑出错。比如这就是一个无符号整型与一个有符号整型的溢出情况:


var s int8 = 127
s += 1 // 预期128,实际结果-128

var u uint8 = 1
u -= 2 // 预期-1,实际结果255

有符号整型变量 s 初始值为 127,在加 1 操作后,我们预期得到 128,但由于 128 超出了 int8 的取值边界,其实际结果变成了 -128。无符号整型变量 u 也是一样的道理,它的初值为 1,在进行减 2 操作后,我们预期得到 -1,但由于 -1 超出了 uint8 的取值边界,它的实际结果变成了 255。

无论无符号整型,还是有符号整型都存在溢出的问题,所以我们要十分小心地选择参与循环语句结束判断的整型变量类型,以及与之比较的边界值。

格式化输出

通过标准库 fmt 包的格式化输出函数,将一个整型变量输出为不同进制的形式


var a int8 = 59
fmt.Printf("%b\n", a) //输出二进制:111011
fmt.Printf("%d\n", a) //输出十进制:59
fmt.Printf("%o\n", a) //输出八进制:73
fmt.Printf("%O\n", a) //输出八进制(带0o前缀):0o73
fmt.Printf("%x\n", a) //输出十六进制(小写):3b
fmt.Printf("%X\n", a) //输出十六进制(大写):3B

6.2.2 浮点型

Go 语言提供了 float32 与 float64 两种浮点类型,它们分别对应的就是 IEEE 754 中的单精度与双精度浮点数值类型。不过,这里要注意,Go 语言中没有提供 float 类型。换句话说,Go 提供的浮点类型都是平台无关的。
IEEE 754 标准规定了四种表示浮点数值的方式:单精度(32 位)、双精度(64 位)、扩展单精度(43 比特以上)与扩展双精度(79 比特以上,通常以 80 位实现)。后两种很少使用,重点关注前面两个。
无论是 float32 还是 float64,它们的变量的默认值都为 0.0,不同的是它们占用的内存空间大小是不一样的,可以表示的浮点数的范围与精度也不同。由于精确度的缘故,你在使用 == 或者 != 来比较浮点数时应当非常小心, 如图:

var f1 float32 = 16777216.0
var f2 float32 = 16777217.0
fmt.Println(f1 == f2) // true

6.2.3 复数

Go 提供两种复数类型,它们分别是 complex64 和 complex128,complex64 的实部与虚部都是 float32 类型,而 complex128 的实部与虚部都是 float64 类型。如果一个复数没有显示赋予类型,那么它的默认类型为 complex128。

// Go 还提供了 complex 函数,方便我们创建一个 complex128 类型值:
var c = complex(5, 6) // 5 + 6i
var d = complex(0o123, .12345E+5) // 83+12345i

// 通过 Go 提供的预定义的函数 real 和 imag,来获取一个复数的实部与虚部,返回值为一个浮点类型
var c = complex(5, 6) // 5 + 6i
r := real(c) // 5.000000
i := imag(c) // 6.000000
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