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Go语言运算符(超级详细)

Go语言通过算术、关系、逻辑等运算符完成多个数据的计算。

算术运算符

算术运算符通常用于数字型数据运算。下表列举了所有算术运算符及其含义。

表:算术运算符及其含义
算术运算符 含 义
+ 相加
- 相减
* 相乘
/ 相除
% 取余数
++ 自增1
-- 自减1

上表中列举的运算符除 % 之外均可用于整型、浮点型和复数型数据运算。% 仅可用于整型数据运算,其运算结果的符号与被除数保持一致。当被除数为正数时,余数也为正数;当被除数为负数时,余数也为负数,与除数是否为正数无关。

注意,如果算术运算结果超出了类型本身的范围,就会发生溢出现象。发生溢出现象后,程序不会有任何异常,但溢出的高位会被丢弃。

举个例子:
package main
import (
    "fmt"
)
/*算术运算符的使用
*/
func main() {
    var expNumOne=5    //声明 expNumOne 变量
    var expNumTwo=6    //声明 expNumTwo 变量
    fmt.Println(expNumOne+expNumTwo) //输出两个数相加的结果
    fmt.Println(expNumOne-expNumTwo) //输出两个数相减的结果
    fmt.Println(expNumOne*expNumTwo) //输出两个数相乘的结果
    fmt.Println(expNumTwo/expNumOne) //输出两个数相除的结果
    fmt.Println(expNumTwo%expNumOne) //输出两个数相除取余数的结果
    expNumOne++    //expNumOne变量自增    1
    fmt.Println(expNumOne) //输出运算结果
    expNumTwo-- //expNumTwo变量自减    1
    fmt.Println(expNumTwo) //输出运算结果
    var uInt8Max uint8=255 //声明uInt8Max变量,类型为uint8,值为该类型最大值
    fmt.Println(uInt8Max+1) //输出运算结果
    var int8Max int8=127 //声明int8Max变量,类型为uint8,值为该类型最大值
    fmt.Println(int8Max+1) //输出运算结果
}
运行结果如下:

11
-1
30
1
1
6
5
0
-128

关系运算符

关系运算符用于表示两个值的大小关系。下表列举了所有关系运算符及其含义。

表:关系运算符及其含义
关系运算符 含 义
== 相等
!= 不相等
< 小于
<= 小于或等于
> 大于
>= 大于或等于

使用关系运算符通常会返回一个布尔型值,若大小关系的条件成立,则返回 true,否则返回 false。

举个例子:
package main
import (
    "fmt"
)
/*关系运算符的使用
*/
func main() {
    fmt.Println(100==(50+50)) //输出 100 与 50+50 的值是否相等
    fmt.Println((51+49)!=(50*2)) //输出 51+49 与 50*2 的值是否不相等
    var text string = "abcde" //声明字符串型变量 text,值为"abcde"
    fmt.Println(text[0]==97) //输出text变量中首个字符的ASCII值是否与97相等
}
运行结果如下:

true
false
true

逻辑运算符

逻辑运算符,有时又被称为逻辑连接词。顾名思义,它可以将两个逻辑命题连接起来,组成新的语句或命题,最终形成复合语句或复合命题,其返回结果为布尔型值。

Go 语言支持的所有逻辑运算符及其含义如下表所示。
表:逻辑运算符及其含义
逻辑运算符 含 义
&& 逻辑与(AND),当运算符前后两个条件的结果均为 true 时,运算结果为 true
|| 逻辑或(OR),当运算符前后两个条件的结果中有一个为 true 时,运算结果为 true
! 逻辑非(NOT),对运算符后面的条件的结果取反,当条件的结果为 true 时,整体运算结果为 false,否则为 true

举个例子:
package main
import (
    "tmt"
)
/*逻辑运算符的使用
*/
func main() {
    fmt.Println(true&&false) //输出 true 和 false 的逻辑与结果
    fmt.Println(true||false) //输出 true 和 false 的逻辑或结果
    fmt.Println(!(true&&false)) //输出true和false的逻辑与结果的逻辑非结果
}
运行结果如下:

false
true
true

位运算符

位运算符提供了整型数据的二进制位操作。在计算机内部,所有的数据都是由二进制的 0 和 1 进行存储的,整型数据也不例外。整型数据经过位运算后,可以得到按位操作后的新数值。

Go语言提供了5个位运算符,如下表所示:
表:位运算符及其含义
位运算符 含 义
& 按位与(AND)操作,其结果是运算符前后的两数各对应的二进制位相与后的结果
| 按位或(OR)操作,其结果是运算符前后的两数各对应的二进制位相或后的结果
^ 按位异或(XOR)操作,当运算符前后的两数各对应的二进制位相等时,返回 0;反之,返回 1
<< 按位左移操作,该操作木质上是将某个数值乘以 2 的 n 次方,n 为左移位数。更直观地来看,其结果就是将某个数值的所有二进制位向左移了 n 个位置,并将超限的高位丢弃,低位补 0   
>> 按位右移操作,该操作本质上是将某个数值除以 2 的 n 次方,n 为右移位数。更直观地来看,其结果就是将某个数值的所有二进制位向右移了 n 个位置,并将超限的低位丢弃,高位补 0   

除了上表中的 5 个常见位运算符,Go语言还提供了“&^”运算符,该运算符用于执行按位清空(AND NOT)操作。在使用该运算符时,若运算符右侧数值的第 N 位为 1,则运算结果的第 N 位为 0;若运算符右侧数值的第 N 位为 0,则运算结果的第 N 位为运算符左侧相应位的值。

举例来说,1011&^1001 的结果是 0010。该运算符的目的是保证运算结果中的某位或某几位的值始终为 0。

举个例子:
package main
import (
    "fmt"
)
/*位运算符的使用
*/
func main() {
    var numOne int=0 //声明    numOne 变量
    var numTwo int=1 //声明    numTwo 变量
    fmt.Println(numOne&numTwo) //输出 numOne 和 numTwo 变量的按位与结果
    fmt.Println(numOne|numTwo) //输出 numOne 和 numTwo 变量的按位或结果
    fmt.Println(numOne^numTwo) //输出 numOne 和 numTwo 变量的按位异或结果
    fmt.Println(numOne&^numTwo) //输出 numOne 和 numTwo 变量的按位清空结果
    var numThree int=20    //声明 numThree 变量
    fmt.Println(numThree<<2) //输出 numThree 变量左移 2 位后的结果
    fmt.Println(numThree>>2) //输出 numThree 变量右移 2 位后的结果
}
运行结果如下:

0
1
1
0
80
5

程序中,numOne 和 numTwo 变量虽然是以十进制形式进行声明的,但是在转换为二进制形式时,不涉及进位。因此,在转换为二进制形式后,numOne 和 numTwo 变量的值依然是 0 和 1。在进行按位与操作时,运行结果为 0;在进行按位或操作时,运行结果为 1;在进行按位异或操作时,由于二者的值不同,因此运行结果为 1。

下图直观地表示了 numOne 与 numTwo 变量的按位与操作过程。


由于 numThree 变量的值为 20,转换为二进制形式后的值为 0001 0100。在对该数值进行左移 2 位操作后,结果为 0101 0000,将其转换回十进制形式后,值为 80。类似地,在对该数值进行右移 2 位操作后,结果为 0000 0101,将其转换回十进制形式后,值为 5。

下图直观地表示了 numThree 变量的左移 2 位操作过程。

赋值运算符

赋值运算符用于为某个变量或常量赋值。除了最简单的“=”,Go语言还提供了多种丰富的赋值运算符。在大多数情况下,使用赋值运算符可以简化编码。

下表列举了Go语言支持的所有赋值运算符及其含义。
表:赋值运算符及其含义
赋值运算符 含 义
= 直接将运算符右侧的值赋给左侧的变量或表达式
+= 先将运算符左侧的值与右侧的值相加,再将相加和赋给左侧的变量或表达式
-= 赋给左侧的变量或表达式侧的值相减,再将相减差赋给左侧的变量或表达式
*= 先将运算符左侧的值与右侧的值相乘,再将相乘结果赋给左侧的变量或表达式
/= 先将运算符左侧的值与右侧的值相除,再将相除结果赋给左侧的变量或表达式
%= 先将运算符左侧的值与右侧的值相除取余数,再将余数赋给左侧的变量或表达式
<<= 先将运算符左侧的值按位左移右侧数值指定数量的位置,再将位移后的结果赋给左侧的变量或表达式
>>= 先将运算符左侧的值按位右移右侧数值指定数量的位置,再将位移后的结果赋给左侧的变量或表达式
&= 先将运算符左侧的值与右侧的值按位与,再将位运算后的结果赋给左侧的变量或表达式
|= 先将运算符左侧的值与右侧的值按位或,再将位运算后的结果赋给左侧的变量或表达式
^= 先将运算符左侧的值与右侧的值按位异或,再将位运算后的结果赋给左侧的变量或表达式

举个例子:
package main
import (
    "fmt"
)
/*赋值运算符的使用
*/
func main() {
    var numOne int=20    //声明 numOne 变量
    numOne+=20    //numOne=numOne+20
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
    numOne-=10    //numOne=numOne-10
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
    numOne*=100    //numOne=numOne*100
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
    numOne/=20    //numOne=numOne/20
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
    num0ne%=4    //num0ne=num0ne&4
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
    num0ne<<=2    //numOne=numOne<<2
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
    num0ne>>=3    //numOne=num One>>3
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
    numOne&=0    //numOne=numOne&0
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
    numOne^=1    //numOne=numOne^1
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
    numOne|=0    //numOne=numOne|0
    fmt.Println(numOne)    //输出 numOne 变量的值
}
运行结果如下:

40
30
3000
150
2
8
1
0
1
1

程序中,部分注释列举了未使用赋值运算符的等价实现。很明显,使用赋值运算符可以让代码看上去更加简洁,同时保留了易读性。

指针运算符

Go语言提供了两个指针运算符,如下表所示。
表:指针运算符及其含义
指针运算符 含 义
& 获取某个变量在内存中的实际地址
* 声明一个指针变量

举个例子:
package main
import "fmt"
/*指针运算符的使用
*/
func main() {
    var numOne int=5 //声明 numOne 变量,类型为 int,值为 5
    var pointer *int=&numOne //声明pointer变量,类型为指针,值为numOne变量的内存地址
    fmt.Println(&numOne) //输出numOne变量的实际内存地址
    fmt.Println(*pointer) //输出pointer变量表示的内存地址所存储的变量的值
}
运行结果如下:

0x1400012a008
5

程序中,numOne 是 int 类型的变量。当使用“&”运算符时,可以得到其实际的内存地址,即“0x1400012a008”。这个值并不是固定的,在每次运行时都可能发生改变。pointer 是指针类型的变量,它的值保存了 numOne 变量的实际内存地址,在使用“*”运算符时,可以得到该内存地址所存储的变量的值。

通过使用指针,程序员可以直接访问内存中的数据,从而实现对数据的精准管理及运算。

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