Golang 基本語法與資料型態 – 基本資料型別（int、float、bool、string）

簡介

在任何程式語言中，資料型別都是最基礎也是最重要的概念之一。它決定了變數可以儲存什麼樣的值、如何在記憶體中排列，甚至會影響程式的效能與安全性。Go（又稱 Golang）設計了簡潔且安全的型別系統，讓開發者在寫出可讀性高的程式同時，也能避免許多常見的錯誤。

本單元聚焦於四個最常使用的基本型別：

• int – 整數
• float – 浮點數（float32、float64）
• bool – 布林值
• string – 字串

掌握這四種型別的特性與使用方式，能讓你在 資料處理、演算法實作、API 開發 等實務情境中快速上手，並寫出正確、易維護的程式碼。

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核心概念

1. 整數型別 int、int8、int16、int32、int64

型別	位元寬度	取值範圍（正負）
int	平台相關（32 或 64）	-2^(n-1) ~ 2^(n-1)-1
int8	8	-128 ~ 127
int16	16	-32768 ~ 32767
int32	32	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
int64	64	-9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807

• int 會根據執行平台自動選擇 32 或 64 位元，對大多數應用來說是最便利的選擇。
• 若需要明確控制範圍（例如與外部二進位協定對接），請使用固定寬度的型別（int8、int16…）。

範例 1：基本整數運算與類型轉換

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	var a int = 42          // 預設 int
	var b int64 = 1_000_000 // 使用 int64，底線可視為千位分隔符

	// 顯式類型轉換：int -> int64
	sum := int64(a) + b
	fmt.Printf("sum = %d (type %T)\n", sum, sum)

	// 整數除法會自動捨去小數部分
	quotient := b / 3
	fmt.Printf("quotient = %d\n", quotient)
}

重點：在 Go 中不同寬度的整數不能直接相加，必須先做顯式的類型轉換（int64(a)）。

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2. 浮點數型別 float32、float64

型別	位元寬度	有效位數（約）	最大/最小值（正）
float32	32	6-7 位數	3.4e38 / 1.4e-45
float64	64	15-16 位數	1.8e308 / 5.0e-324

• 預設的浮點型別是 float64，提供更高精度且在大多數硬體上效能相近。
• 若在記憶體或網路傳輸上有嚴格限制，或是需要與 GPU/圖形 API 互動，則可選擇 float32。

範例 2：浮點運算與精度比較

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func main() {
	var f32 float32 = 0.1
	var f64 float64 = 0.1

	// 直接比較會得到 false，因為二進位無法精確表示 0.1
	fmt.Println("f32 == 0.1 ?", f32 == 0.1) // false
	fmt.Println("f64 == 0.1 ?", f64 == 0.1) // false

	// 使用 math.Abs 以及容忍度 (epsilon) 進行近似比較
	const epsilon = 1e-9
	if math.Abs(float64(f64)-0.1) < epsilon {
		fmt.Println("f64 與 0.1 近似相等")
	}
}

技巧：在金融或科學計算中，避免直接比較浮點數，改用容忍度（epsilon）或使用 math/big 套件的高精度類型。

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3. 布林值 bool

bool 只有兩個合法值：true 與 false。它常用於條件判斷、迴圈控制與邏輯運算。

範例 3：布林運算與條件分支

package main

import "fmt"

func main() {
	isAdult := true
	hasTicket := false

	// && (AND) 與 || (OR) 的短路行為
	if isAdult && hasTicket {
		fmt.Println("可以進入")
	} else if isAdult && !hasTicket {
		fmt.Println("需先購票")
	} else {
		fmt.Println("未滿年齡，無法入場")
	}
}

提醒：Go 的布林運算是短路的，右側表達式只有在需要時才會被求值，這點常用來避免 nil 指標的存取錯誤。

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4. 字串 string

字串在 Go 中是 不可變（immutable）的 UTF-8 編碼序列。

• 直接使用雙引號（"）或反引號（`）宣告。
• 反引號字面值會保留所有換行與空白，常用於多行文字或正則表達式。

範例 4：字串操作與 Unicode 處理

package main

import (
	"fmt"
	"strings"
	"unicode/utf8"
)

func main() {
	// 雙引號字面值
	hello := "Hello, 世界"
	fmt.Println(hello)

	// 取得字元長度（以 rune 為單位）
	fmt.Printf("字元數: %d\n", utf8.RuneCountInString(hello))

	// 字串切割
	parts := strings.Split(hello, ",")
	fmt.Printf("切割結果: %v\n", parts)

	// 反引號多行字串
	raw := `第一行
第二行	含 Tab
第三行`
	fmt.Println("原始多行字串：")
	fmt.Println(raw)
}

要點：

• len(string) 回傳的是 位元組 數，對 Unicode 字元（rune）需使用 utf8.RuneCountInString。
• 字串不可變，若需要頻繁的字串拼接，建議使用 strings.Builder 或 bytes.Buffer。

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常見陷阱與最佳實踐

陷阱	說明	解決方式
類型不匹配	整數與浮點數、不同寬度的整數直接相加會編譯錯誤。	使用顯式類型轉換，或在設計時統一使用 int / float64。
浮點精度問題	0.1、0.2 等十進位小數在二進位中無法精確表示。	使用容忍度比較或 math/big 的高精度類型。
字串切割產生空字串	strings.Split("a,b,", ",") 會在結尾產生空字串。	檢查結果或使用 strings.Split(strings.TrimSuffix(s, ","), ",")。
Unicode 計算錯誤	len(str) 計算的是位元組，不是字元。	使用 utf8.RuneCountInString 或 []rune(str) 轉型。
布林短路誤用	在 if a && b 中，若 a 為 false，b 不會被評估，可能導致預期外的行為。	確認短路行為是否符合需求，必要時分開寫判斷式。

最佳實踐

1. 統一使用 int 與 float64：除非有特殊需求，選擇平台預設的寬度可減少類型轉換的負擔。
2. 避免魔法數字：將常用的常數（例如 Pi = 3.1415926）定義為 const，提升可讀性與維護性。
3. 字串拼接使用 strings.Builder：在大量拼接時，+ 會產生大量暫時物件，影響效能。
4. 使用 iota 建立枚舉型別：若需要一組相關的整數常數，可利用 iota 產生自動遞增值。
5. 加上適當的註解：尤其在類型轉換或浮點比較的地方，註明「為什麼這樣做」能防止日後的誤解。

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實際應用場景

場景	可能用到的型別	範例說明
Web API 請求/回應	int（ID、狀態碼）、string（JSON key）	從資料庫取得 int ID，轉成 JSON 字串回傳。
金融計算	float64（金額）、bool（是否已付款）	使用 float64 進行利息計算，最後以 bool 標示是否超過信用額度。
資料庫存取	int64（自增主鍵）、string（文字欄位）	Go 的 database/sql 會自動映射 BIGINT 為 int64。
IoT 感測器資料	float32（溫度、濕度）	受限於記憶體與頻寬，使用 float32 可減少傳輸負荷。
文字處理與日誌	string、bool（是否啟用 debug）	以 strings.Builder 組合大量日誌字串，使用 bool 控制是否寫入檔案。

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總結

• int、float64、bool、string 是 Go 程式設計中最常見的四大基礎型別，熟悉它們的範圍、預設寬度與行為是寫出正確程式的根本。
• 類型安全 是 Go 的核心精神之一，透過顯式的類型轉換與編譯期檢查，我們能在開發早期就捕捉到潛在的錯誤。
• 在實務開發中，根據 效能、記憶體、跨平台 的需求選擇合適的寬度（例如 int64 vs int、float32 vs float64），並遵守 最佳實踐（如使用 strings.Builder、避免直接比較浮點數），能讓程式更具可讀性與可維護性。

掌握了這些基本資料型別後，你就能自信地進入更高階的 Go 主題，如結構體、介面、併發模型（goroutine、channel）等，為日後開發大型系統奠定堅實基礎。祝你在 Golang 的學習旅程中一路順風！ 🚀