深入理解 Go 中的字符串_Golang

字符串的本质

在编程语言中,字符串发挥着重要的角色。字符串背后的数据结构一般有两种类型:

  • 一种在编译时指定长度,不能修改
  • 一种具有动态的长度,可以修改。

比如:与Python 中的字符串一样,Go 语言中的字符串不能被修改,只能被访问。
在 Python 中,如果改变一个字符串的值会得到如下结果:

>>> hi = "Hello"  >>> hi  'Hello'  >>> hi[0] = 'h'  Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>  TypeError: 'str' object does not support item assignment  >>>

同理,在 Go 中也一样:

package main  import "fmt"  func main() {  var hello = "Hello"  hello[1] = 'h'  fmt.Println(hello)  }  // # command-line-arguments  // string_in_go/main.go:8:11: cannot assign to hello[1] (strings are immutable)

字符串的终止方式有两种:

  • 一种是 C 语言的隐式声明,以字符 “\0” 作为终止符
  • 一种是 Go 语言的显式声明

Go 语言的 string 的表示结构如下:

type StringHeader struct {  Data uintptr // Data 指向底层的字符数组  Len int // Len 用来表示字符串的长度  }

字符串的本质上是一串字符数组,每个字符都在存储时对应了一个或多个整数。用这些整数来表示字符,比如打印 hello 的字节数组如下:

package main  import "fmt"  func main() {  var hello = "Hello"  for i := 0; i < len(hello); i++ {  fmt.Printf("%x ", hello[i])  }  }  // Output: 48 65 6c 6c 6f

字符串的底层原理

字符串有特殊标识,有两种声明方式:

var s1 string = `hello world`
var s2 string = "hello world"

字符串常量在词法解析阶段最终会被标记为 StringLit 类型的 Token 并被传递到编译的下一个阶段。
在语法分析阶段,采取递归下降的方式读取 UTF-8 字符,单撇号或双引号是字符串的标识。

分析的逻辑位于  syntax/scanner.go 文件中:

func (s *scanner) stdString() {  ok := true  s.nextch()  for {  if s.ch == '"' {  s.nextch()  break  }  if s.ch == '\\' {  s.nextch()  if !s.escape('"') {  ok = false  }  continue  }  if s.ch == '\n' {  s.errorf("newline in string")  ok = false  break  }  if s.ch < 0 {  s.errorAtf(0, "string not terminated")  ok = false  break  }  s.nextch()  }  s.setLit(StringLit, ok)  }  func (s *scanner) rawString() {  ok := true  s.nextch()  for {  if s.ch == '`' {  s.nextch()  break  }  if s.ch < 0 {  s.errorAtf(0, "string not terminated")  ok = false  break  }  s.nextch()  }  // We leave CRs in the string since they are part of the  // literal (even though they are not part of the literal  // value).  s.setLit(StringLit, ok)  }

从上面的代码可以看到,Go 中有两种字符串的检查:一种是标准字符串以双引号定义 "",如 "Hello,World", 还有一种是原始字符串,用 \\ 定义的, 因此针对两种字符串有两种语法分析函数:

  • 如果是单撇号,则调用 rawString 函数
  • 如果是双引号,则调用 stdString 函数