002.运算符

“程序=算法+数据”

“硬件的方向是物理，软件的结局是数学。”

全部运算符及分隔符列表：

+	&	+=	&=	&&	==	!=	(	)
-	丨	-=	丨=	丨丨	<	<=	[	]
*	^	*=	^=	<-	>	>=	{	}
/	<<	/=	<<=	++	=	:=	,	;
%	>>	%=	>>=	--	!	...	.	:
	&^		&^=

没有乘幂和绝对值运算符，对应的是标准库 math 里的 Pow、Abs 函数实现。

优先级 §

一元运算符优先级最高，二元则分成五个级别，从高往低分别是：

*	/	%	<<	>>	&	&^
+	-	丨	^
==	!=	<	<=	>	>=
&&
丨丨

相同优先级的二元运算符，从左往右依次计算。

二元运算符 §

除位移操作外，操作数类型必须相同。如果其中一个是无显式类型声明的常量，那么该常量操作数会自动转型。

const v = 20 // 无显式类型声明的常量
 
var a byte = 10
b := v + a // v自动转换为byte/uint8类型
 
const c float32 = 1.2
d: = c + v // v自动转换为float32类型

位移右操作数必须是无符号整数，或可以转换的无显式类型常量。

b := 23 // b是有符号int类型变量
x := 1 << b // 无效操作: 1<<b(shift count type int,must be unsigned integer)

如果是非常量位移表达式，那么会优先将无显式类型的常量左操作数转型。

a := 1.0 << 3 // 常量表达式（包括常量展开）
fmt.Printf("%T, %v\n", a, a) // int, 8
 
var s uint = 3
b := 1.0 << s // 无效操作: 1<<s(shift of type float64)
 
var c int32 = 1.0 << s // 自动将1.0转换为int32类型
fmt.Printf("%T, %v\n", c, c) // int32, 8

位运算符 §

二进制位运算符比较特别的就是 “bit clear”：&^，在其他语言里很少见到。

位清除（AND NOT）将左右操作数对应二进制位都为 1 的重置为 0（有些类似位图），以达到一次清除多个标记位的目的。

const ( 
   read  byte = 1 << iota
   write
   exec
   freeze
)
 
func main() { 
   a := read | write | freeze
   b := read | freeze | exec
   c := a &^ b // 相当于a^read^freeze，但不包括exec
 
   fmt.Printf("%04b &^ %04b = %04b\n", a, b, c)
   // 1011 &^ 1101 = 0010
}

自增 §

自增、自减不再是运算符。只能作为独立语句，不能用于表达式。

表达式通常是求值代码，可作为右值或参数使用。而语句完成一个行为，比如 if、for 代码块。表达式可作为语句用，但语句却不能当作表达式。

指针 §

不能将内存地址与指针混为一谈。

内存地址是内存中每个字节单元的唯一编号，而指针则是一个实体。指针会分配内存空间，相当于一个专门用来保存地址的整型变量。

• 取址运算符 & 用于获取对象地址。
• 指针运算符 * 用于间接引用目标对象。
• 二级指针 **T，如包含包名则写成 **package.T。

并非所有对象都能进行取地址操作，但变量总是能正确返回（addressable）。

m := map[string]int{ "a": 1 } 
println(&m["a"]) // 错误: cannot take the address of m["a"]

• 指针运算符为左值时，我们可更新目标对象状态；
• 而为右值时则是为了获取目标状态。

指针类型支持相等运算符，但不能做加减法运算和类型转换。如果两个指针指向同一地址，或都为 nil，那么它们相等。

• 可通过 unsafe.Pointer 将指针转换为 uintptr 后进行加减法运算，但可能会造成非法访问。
• Pointer 类似 C 语言中的 void* 万能指针，可用来转换指针类型。
• Pointer 能安全持有对象或对象成员，但 uintptr 不行。后者仅是一种特殊整型，并不引用目标对象，无法阻止垃圾回收器回收对象内存。

零长度（zero-size）对象的地址是否相等和具体的实现版本有关，不过肯定不等于 nil。

var a, b struct{}
 
println(&a, &b) // 0xc00003e730 0xc00003e730
println(&a == &b, &a == nil) // false false

即便长度为 0，可该对象依然是“合法存在”的，拥有合法内存地址，这与 nil 语义完全不同。

在 runtime/malloc.go 里有个 zerobase 全局变量，所有通过 mallocgc 分配的零长度对象都使用该地址。不过上例中，对象 a、b 在栈上分配，并未调用 mallocgc 函数。