Go言語のデータ型：int、float64、string、bool、byte、rune

Goの基本型は、数値、真偽値、文字列です。どの変数もコンパイル時に決まるちょうど1つの型を持ち、Goが型を勝手に変換することはありません。%T はどんな値の型でも表示します。

package main

import "fmt"

func main() {
	count := 42
	price := 19.99
	name := "gopher"
	ok := true
	initial := 'G'
	raw := byte('G')
	z := 3 + 4i

	fmt.Printf("%-8v %T\n", count, count)
	fmt.Printf("%-8v %T\n", price, price)
	fmt.Printf("%-8v %T\n", name, name)
	fmt.Printf("%-8v %T\n", ok, ok)
	fmt.Printf("%-8v %T\n", initial, initial)
	fmt.Printf("%-8v %T\n", raw, raw)
	fmt.Printf("%v %T\n", z, z)
}

'G' が型 int32 の 71 として表示されることに注目してください。シングルクォートで囲んだ文字はルーンで、ルーンは数値（Unicodeのコードポイント）です。rune は int32 の別名（同じ型に付けた2つ目の名前）なので、%T は int32 と表示します。同じように byte は uint8 と表示されます。

整数

デフォルトでは int を使います。 len() は int を返し、スライスのインデックスも int、ループのカウンタも int です。64ビットのプラットフォームではどこでも int は64ビットです。サイズ付きの型を使うのは、サイズが取り決めの一部になっているときです。バイナリファイル形式の int32、生のバイトの uint8、ナノ秒単位のUnixタイムスタンプの int64 などです。

個数のように「負にならない」量に符号なし型を使うのは避けましょう。ゼロより下に引き算すると、検出できる負の数になるのではなく、巨大な数に折り返します。

上限とオーバーフロー

math パッケージには、すべての上限に対応する定数があります。実行時に整数の演算がオーバーフローすると、何も言わずに折り返します。

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func main() {
	fmt.Println("MaxInt:  ", math.MaxInt)
	fmt.Println("MaxInt32:", math.MaxInt32)
	fmt.Println("MaxUint8:", math.MaxUint8)

	var small int8 = 127
	small++
	fmt.Println("127 + 1 as int8:", small)

	var u uint = 0
	u--
	fmt.Println("0 - 1 as uint:", u)

	var n int32 = math.MaxInt32
	fmt.Println("MaxInt32 * 2:", n*2)
}

panicもエラーもなく、127 + 1 は -128 になります。コンパイル時にチェックされるのは定数式だけです（var b int8 = 128 はコンパイルできません）。データでオーバーフローが起こりうるなら、演算の前にチェックするか math/big を使います。

整数リテラル

million := 1_000_000   // underscores for readability (Go 1.13+)
mask := 0xFF           // hexadecimal
perm := 0o755          // octal (also the older form 0755)
flags := 0b1010        // binary

浮動小数点数

小数点や指数を含むリテラル（2.5、1e6）はデフォルトで float64 になり、math パッケージも float64 を受け取って返します。大きな配列でメモリが問題にならない限り、これを使います。

浮動小数点数は2進数なので、ほとんどの10進の小数は近似値になります。

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func main() {
	a := 0.1
	b := 0.2
	fmt.Println(a+b, a+b == 0.3)

	// compare with a tolerance instead
	fmt.Println(math.Abs((a+b)-0.3) < 1e-9)

	// integer division vs float division
	fmt.Println(7/2, 7.0/2, float64(7)/2)

	// special values
	zero := 0.0
	fmt.Println(1/zero, -1/zero, math.NaN())
}

ここから2つのルールが導かれます。演算した後の浮動小数点数を == で比較してはいけません。そして、お金を浮動小数点数で保存してはいけません。セント単位の整数か、10進数のライブラリを使います。

浮動小数点数をゼロで割ると、panicせずに +Inf、-Inf、NaN になります。整数 をゼロで割ると実行時にpanicし（runtime error: integer divide by zero）、定数のゼロで割るとコンパイルエラーになります。

真偽値

bool は true か false を保持し、ゼロ値は false です。Goは数値、空文字列、nil を真偽値として扱いません。if count {} はコンパイルエラーで、if count > 0 {} と書きます。演算子は &&、||、! で、&& と || は短絡評価されます。

文字列

string は変更できないバイトの並びで、通常はUTF-8のテキストです。len(s) は文字数ではなくバイト数を数えます。

package main

import (
	"fmt"
	"unicode/utf8"
)

func main() {
	s := "héllo"
	fmt.Println(len(s))                    // bytes
	fmt.Println(utf8.RuneCountInString(s)) // characters
	fmt.Println(s[0], string(s[0]))        // indexing gives a byte

	multiline := `raw string:
backslashes \n stay as written`
	fmt.Println(multiline)
}

é はUTF-8で2バイトを使うので、5文字に対して len は6を返します。ダブルクォートの文字列は \n のようなエスケープを処理しますが、バッククォートの生文字列は処理せず、複数行にまたがれます。strings パッケージは文字列のページで、UTF-8の詳細はルーンとバイトのページで扱っています。

byteとrune

これらは新しい型ではなく別名です。byte と uint8 は変換なしで相互に使えます。名前は、その数値が何を意味するかを表しています。

複素数

Goには組み込みの複素数型 complex64 と complex128 があり、real、imag、そして math/cmplx パッケージで扱います。

package main

import (
	"fmt"
	"math/cmplx"
)

func main() {
	c := complex(3, 4) // complex128
	fmt.Println(c, real(c), imag(c))
	fmt.Println(cmplx.Abs(c))
	fmt.Println(cmplx.Sqrt(-1))
}

必要とするプログラムは多くありませんが、信号処理や一部の数値計算のコードでは使われます。

複合型と参照型

基本型を組み合わせると複合型になります。それぞれに専用のページがあります。

any は interface{} の別名で（Go 1.18以降）、どんな型の値でも保持できます。

名前付きの型

既存の型から新しい型を定義できます。表現は同じですが別の型であり、メソッドを持てます。

type Celsius float64
type UserID int64

var t Celsius = 21.5
var f float64 = t // compile error: cannot use t (variable of float64 type Celsius) as float64 value in variable declaration

この厳しさこそが狙いです。OrderID が必要な場所に、うっかり UserID を渡すことはできません。意図しているときは明示的に変換します：float64(t)。ルールは型変換のページを、数値と文字列の相互変換は strconv の関数を参照してください。

ゼロ値

どの型にもゼロ値があり、何も代入する前の変数はそれを保持しています。数値は 0、bool は false、文字列は ""、ポインタ、スライス、マップ、チャネル、関数、インターフェースは nil です。Goに初期化されていない変数はありません。