如何用运算符在 Go 中做数学计算

目录

1. 如何在 Ubuntu 18.04 上安装 Go 和设置本地编程环境
2. 如何在 macOS 上安装 Go 和设置本地编程环境
3. 如何在 Windows 10 上安装 Go 和设置本地编程环境
4. 如何用 Go 编写你的第一个程序
5. 理解 GOPATH
6. 如何在 Go 中写注释
7. 理解 Go 的数据类型
8. Go 中处理字符串的介绍
9. 如何在 Go 中格式化字符串
10. 介绍 Go 中的 Strings 包
11. 如何在 Go 中使用变量和常量
12. 如何在 Go 中转换数据类型
13. 如何用运算符在 Go 中做数学计算
14. 了解 Go 中的布尔逻辑
15. 理解 Go 中的 Map
16. 理解 Go 中的数组和切片
17. 在 Go 中处理错误
18. 在 Go 中创建自定义错误
19. 在 Go 中处理恐慌
20. 在 Go 中导入包

如何用运算符在 Go 中做数学计算

介绍

数字在编程中很常见。它们被用来表示一些东西，如：屏幕大小的尺寸、地理位置、金钱和积分、视频中经过的时间、游戏头像的位置、通过分配数字代码表示的颜色等等。

在编程中进行数学运算是一项重要的技能，因为你会经常与数字打交道。尽管对数学的理解肯定能帮助你成为一个更好的程序员，但它不是一个先决条件。如果你没有数学背景，试着把数学看作是完成你想实现的目标的工具，并作为提高你的逻辑思维能力的一种方式。

我们将使用 Go 中最常用的两种数字 数据类型 ，整数和浮点数。

• 整数是可以是正数、负数或 0 的整数（...，-1，0，1，...）。
• 浮点数是包含小数点的实数，如 9.0 或 2.25 ...

本教程将回顾我们在 Go 中对数字数据类型可以使用的运算符。

运算符

运算符是一个表示运算的符号或函数。例如，在数学中，加号或 + 是表示加法的运算符。

在 Go 中，我们将看到一些熟悉的运算符，这些运算符是从数学中带来的。然而，我们将使用的其他运算符是计算机编程中特有的。

下面是 Go 中与数学有关的运算符的快速参考表。在本教程中，我们将涵盖以下所有的运算。

预算符的返回

x + y 是 x 和 y 的总和

x - y 是 x 和 y 之差

-x 表示 x 为负数特性

+x' 表示 x' 为正数特性

x * y 是 x 和 y 的积

x / y 是 x 和 y 的商

x % y 是 x / y 的余

我们还将讨论复合赋值运算符，包括 += 和 *=，它们将算术运算符和 = 运算符结合起来。

加法和减法

在 Go 中，加法和减法运算符的表现与数学中一样。事实上，你可以把 Go 编程语言当作计算器来使用。

让我们看看一些例子，从整数开始：

fmt.Println(1 + 5)

Output
6

我们可以通过使用下面的语法来初始化变量以代表整数值，而不是直接将整数传入fmt.Println 语句：

a := 88
b := 103
    
fmt.Println(a + b)

Output
191

因为整数既可以是正数也可以是负数（也可以是 0），所以我们可以将一个负数与一个正数相加：

c := -36
d := 25
    
fmt.Println(c + d)

Output
-11

浮点数的加法也类似：

e := 5.5
f := 2.5
    
fmt.Println(e + f)

Output
8

因为我们把两个浮点数加在一起，Go 返回了一个带有小数位的浮点数。然而，由于在这种情况下，小数位是零，fmt.Println 放弃了小数位的格式化。为了正确格式化输出，我们可以使用 fmt.Printf 和谓词 %.2f，它将格式化为两个小数位，就像这个例子：

fmt.Printf("%.2f", e + f)

Output
8.00

减法的语法与加法相同，只是我们将运算符从加号（+）改为减号（-）：

g := 75.67
h := 32.0
    
fmt.Println(g - h)

Output
43.67

在 Go 中，我们只能对相同的数据类型使用运算符。我们不能把一个 int 和一个 float64 加在一起：

i := 7
j := 7.0
fmt.Println(i + j)

Output
i + j (mismatched types int and float64)

试图在不相同的数据类型上使用运算符将导致编译器错误。

单项算术运算

一个单数的数学表达式只由一个成员或元素组成。在 Go 中，我们可以使用加号和减号作为与一个值配对的单一元素：返回值的特性（+），或改变值的符号（-）。

虽然不常用，但加号表示值的特性。我们可以对正值使用加号：

i := 3.3
fmt.Println(+i)

Output
3.3

当我们使用加号与一个负值时，它也将返回该值的特性，在这种情况下它将是一个负值：

j := -19
fmt.Println(+j)

Output
-19

对于一个负值，加号会返回同样的负值。

然而，减号会改变一个数值的符号。因此，当我们传递一个正值时，我们会发现值前的减号会返回一个负值：

k := 3.3
fmt.Println(-k)

Output
-3.3

另外，当我们使用负值的减号单选运算符时，将返回一个正值：

j := -19
fmt.Println(-j)

Output
19

由加号和减号表示的单项算术运算，在 +i 的情况下会返回值的同一性，或者像 -i 那样返回值的相反符号。

乘法和除法

像加法和减法一样，乘法和除法看起来与数学中的情况非常相似。我们在 Go 中用于乘法的符号是 *，用于除法的符号是 /。

下面是一个在 Go 中对两个浮点数进行乘法的例子：

k := 100.2
l := 10.2
    
fmt.Println(k * l)

Output
1022.04

在 Go 中，除法有不同的特点，这取决于我们要除的数字类型。

如果我们要除以整数，Go 可以使用 / 运算符来执行除法，对于商 x，返回的数字是小于或等于 x 的最大整数。

如果你运行下面这个除法80 / 6 的例子，你会收到 13 作为输出，数据类型是int：

package main
    
import (
    "fmt"
)
    
func main() {
    m := 80
    n := 6
    
    fmt.Println(m / n)
}

Output
13

如果想要的输出是浮点数，你必须在除法之前明确地转换这些数值。

你可以用 float32() 或 float64() 包裹你想要的浮点数类型来实现：

package main
    
import (
    "fmt"
)
    
func main() {
    s := 80
    t := 6
    r := float64(s) / float64(t)
    fmt.Println(r)
}

Output
13.333333333333334

取模

% 运算符是取模，它返回除法后的余数而不是商。这对于寻找同一数字的倍数是很有用的。

让我们看一个取模的例子:

o := 85
p := 15
    
fmt.Println(o % p)

Output
10

分开来看，85 除以 15 会返回 5 的商和 10 的余数。我们的程序在这里返回值 10，因为模运算符返回除法表达式的剩余部分。

要对 float64 数据类型进行模数计算，你将使用 math 包中的 Mod 函数：

package main
    
import (
    "fmt"
    "math"
)
    
func main() {
    q := 36.0
    r := 8.0
    s := math.Mod(q, r)

    fmt.Println(s)
}

Output
4

运算符优先级

在 Go 中，就像在数学中一样，我们需要牢记，运算符将按照优先顺序进行评估，而不是从左到右或从右到左。

如果我们看一下下面这个数学表达式：

u = 10 + 10 * 5

我们可以从左往右读，但是乘法会先进行，所以如果我们要打印 `u'，我们会收到以下数值：

Output
60

这是因为 10 * 5 被计算为 50，然后我们加上 10，返回 60 作为最终结果。

如果我们想把10加到10上，然后把这个和乘以 5，我们在 Go 中使用括号，就像在数学中那样：

u := (10 + 10) * 5
fmt.Println(u)

Output
100

记住操作顺序的一个方法是通过缩写 PEMDAS：

字母顺序代表的是

1 P Parentheses 括号

2 E Exponent 指数

3 M Multiplication 乘法

4 D Division 除法

5 A Addition 加法

6 S Subtraction 减法

你可能熟悉另一个关于运算顺序的缩写，如 BEDMAS 或 BODMAS。无论哪种缩写对你来说都是有效的，在 Go 中进行数学运算时，尽量记住它，以便返回你所期望的结果。

赋值运算符

最常见的赋值运算符是你已经使用过的：等号 =。= 赋值运算符将右边的值分配给左边的变量。例如，v = 23 将整数 23 的值分配给变量 v。

在编程时，通常使用复合赋值运算符，对一个变量的值进行运算，然后将得到的新值赋给该变量。这些复合运算符将一个算术运算符和 = 运算符结合起来。因此，对于加法，我们将 + 和 = 结合起来，得到复合运算符 +=。让我们看看这看起来像什么：

w := 5
w += 1
fmt.Println(w)

Output
6

首先，我们设置变量 w 等于 5 的值，然后我们使用 += 复合赋值运算符将右边的数字加到左边变量的值上，然后将结果赋给 w。

复合赋值运算符在 for 循环的情况下经常使用，当你想重复一个过程几次时，就会用到它：

package main
    
import "fmt"
    
func main() {

    values := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}
    
    for _, x := range values {

        w := x

        w *= 2

        fmt.Println(w)
    }
 }

Output0
2
4
6
8
10
12

通过使用 for 循环遍历名为 values 的切片，你能够自动完成 *= 运算符的过程，该运算符将变量 w 乘以数字 2，然后将结果分配回变量 w。

Go 对本教程中讨论的每个算术运算符都有一个复合赋值运算符。

要添加然后赋值：

y += 1

做减法，然后赋值：

y -= 1

做乘法，然后再赋值：

y *= 2

做除法，然后再赋值：

y /= 3

取余，然后再赋值：

y %= 3

当需要逐步增加或减少时，或者当你需要将程序中的某些过程自动化时，复合赋值运算符就很有用。

总结

本教程涵盖了许多你将在整数和浮点数数据类型中使用的运算符。你可以在 理解 Go 的数据类型 和 如何在 Go 中转换数据类型 中了解更多关于不同的数据类型。

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