package main

import (
    "fmt"
    "math"
    "math/rand"
    "time"
)

func main(){

    // Math
    // math 标准库提供了常用的数学函数和常量，涵盖浮点运算、三角函数、指数运算、对数运算等，适用于科学计算、工程计算和其他需要数学支持的场景

    // 主要功能分类
    // 常量

    // 提供数学相关的常量，如圆周率、最大/最小值等。
    // 基础运算

    // 提供平方根、绝对值、幂运算等基本数学运算。
    // 三角函数

    // 包括正弦、余弦、正切及其反函数。
    // 对数与指数

    // 包括自然对数、以 10 为底的对数、指数运算等。
    // 舍入函数

    // 提供向上取整、向下取整、四舍五入等功能。

    // 数字和常量
    // math.Pi  3.141592653589793   圆周率
    // math.E   2.718281828459045   自然常数 e
    // math.MaxFloat64  最大的 float64 值   
    // math.SmallestNonzeroFloat64  最小的非零 float64 值 
    // math.MaxInt64    最大的 int64 值 
    // math.MinInt64    最小的 int64 值 

    fmt.Println("math.Pi",math.Pi)
    fmt.Println("math.E",math.E)
    fmt.Println("math.MaxFloat64",math.MaxFloat64)
    fmt.Println("math.MaxInt64",math.MaxInt64)

    // 基础运算
    // math.Abs(x)  返回 x 的绝对值   math.Abs(-5.5) → 5.5
    // math.Sqrt(x) 返回 x 的平方根   math.Sqrt(16) → 4
    // math.Pow(x, y)   返回 x 的 y 次幂 math.Pow(2, 3) → 8
    // math.Mod(x, y)   返回 x 除以 y 的余数（浮点数）  math.Mod(10, 3) → 1
    // math.Ceil(x) 向上取整    math.Ceil(2.3) → 3
    // math.Floor(x)    向下取整    math.Floor(2.7) → 2
    // math.Round(x)    四舍五入    math.Round(2.5) → 3
    // math.Trunc(x)    返回 x 的整数部分（去掉小数）    math.Trunc(3.9) → 3

    fmt.Println("math.Ceil",math.Ceil(6.5)) // 向上取整
    fmt.Println("math.Floor",math.Floor(6.5)) // 向下取整
    fmt.Println("math.Round",math.Round(6.5)) // 四舍五入

    // 三角函数
    // math.Sin(x)  返回 x 的正弦值   math.Sin(math.Pi/2) → 1
    // math.Cos(x)  返回 x 的余弦值   math.Cos(math.Pi) → -1
    // math.Tan(x)  返回 x 的正切值   math.Tan(math.Pi/4) → 1
    // math.Asin(x) 返回 x 的反正弦值（弧度）  math.Asin(1) → Pi/2
    // math.Acos(x) 返回 x 的反余弦值（弧度）  math.Acos(1) → 0
    // math.Atan(x) 返回 x 的反正切值（弧度）  math.Atan(1) → Pi/4

    // 对数与指数
    // math.Exp(x)  返回 e^x  math.Exp(1) → 2.718281828459045
    // math.Log(x)  返回 x 的自然对数  math.Log(math.E) → 1
    // math.Log10(x)    返回 x 的以 10 为底的对数    math.Log10(100) → 2
    // math.Log2(x) 返回 x 的以 2 为底的对数 math.Log2(8) → 3

    // 比较函数
    // math.Max(x, y)   返回 x 和 y 中的较大值  math.Max(10, 20) → 20
    // math.Min(x, y)   返回 x 和 y 中的较小值  math.Min(10, 20) → 10

    var numA float64 = 10
    var numB float64 = 20

    maxNum := math.Max(numA,numB) // 获取两个中较大值

    fmt.Println(maxNum)

    // 生成随机数
    // 使用当前时间戳作为种子
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    // 生成随机整数
    fmt.Println("随机整数:", rand.Intn(100))

    // 生成随机浮点数
    fmt.Println("随机浮点数:", rand.Float64())

}

package main

import "fmt"
import "time"

type User struct {
    Name  string
    Email string
    Age   int
}

func main(){

    // fmt包介绍

    // fmt 是一个用于格式化 I/O 的标准库包，提供了格式化字符串输出和输入的功能。
    // fmt 包广泛用于打印日志、调试信息以及格式化字符串等场景

    // 核心功能分类
    //  格式化输出函数

    //  Print 系列：直接输出到标准输出。
    //  Fprint 系列：输出到指定的 io.Writer。
    //  Sprint 系列：将结果作为字符串返回。
    //  格式化输入函数

    //  Scan 系列：从标准输入读取数据。
    //  Fscan 系列：从指定的 io.Reader 读取数据。
    //  Sscan 系列：从字符串中解析数据。
    //  格式化字符串

    //  使用格式化占位符实现自定义输出。

    // 输出函数
    // fmt.Print    直接输出内容，不自动换行。
    // fmt.Println  输出内容，并在结尾自动换行。
    // fmt.Printf   支持格式化输出，需提供格式化字符串（如 %d, %s）。
    // fmt.Sprint   格式化内容并返回字符串，不输出。
    // fmt.Sprintln 格式化内容，添加换行符后返回字符串。
    // fmt.Sprintf  格式化内容并返回字符串，不输出。

    name := "Alice"
    age := 30
    fmt.Print("Hello, ") // 不换行
    fmt.Println("world!") // 换行
    fmt.Printf("My name is %s and I am %d years old.\n", name, age)

    result := fmt.Sprintf("Name: %s, Age: %d", name, age) // 返回字符串
    fmt.Println(result)

    // 输出复杂数据
    user := User{Name: "Alice", Email: "alice@example.com", Age: 30}
    fmt.Printf("Default: %v\n", user)
    fmt.Printf("With field names: %+v\n", user)
    fmt.Printf("Go syntax: %#v\n", user)

    // 输出时间
    fmt.Printf("Current time: %s\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))

    // 输入函数
    // fmt.Scan 从标准输入读取值，并赋值给提供的变量。
    // fmt.Scanln   类似 Scan，但要求输入换行结束。
    // fmt.Scanf    从标准输入按格式化字符串读取值。
    // fmt.Fscan    从 io.Reader 中读取值，并赋值给提供的变量。
    // fmt.Sscan    从字符串中解析值，并赋值给提供的变量。

    var name1 string
    var age1 int
    fmt.Println("Enter your name and age:")
    fmt.Scanln(&name1, &age1) // 从标准输入读取数据
    fmt.Printf("Hello %s, you are %d years old.\n", name1, age1)

    // 通用占位符
    // %v   默认格式输出变量的值。
    // %+v  输出结构体时，会包含字段名和值。
    // %#v  输出变量的 Go 语法表示形式。
    // %T   输出变量的类型。
    // %%   输出 % 字符。

    // 数字相关占位符
    // %b   二进制表示。
    // %c   对应的 Unicode 字符。
    // %d   十进制表示。
    // %o   八进制表示。
    // %x   十六进制表示（小写字母）。
    // %X   十六进制表示（大写字母）。
    // %f   十进制浮点数表示（默认精度 6）。
    // %e   科学计数法表示（小写 e）。
    // %E   科学计数法表示（大写 E）。

    // 字符串相关占位符
    // %s   输出字符串或字节切片内容。
    // %q   带双引号的字符串。
    // %x   每个字节以两位十六进制表示（小写）。
    // %X   每个字节以两位十六进制表示（大写）。

    // %t   输出布尔值的 true 或 false。

}

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

// sync包
func main(){

    // Go 语言的 sync 包提供了用于同步的原语，主要用于多个 goroutine 之间的协调与同步。
    // sync 包中有几个非常重要的同步工具，帮助你处理并发编程中的竞态条件、资源共享和执行顺序等问题

    // sync.WaitGroup
    // sync.WaitGroup 用于等待一组 goroutine 完成。它可以帮助你在多个 goroutine 执行完之后再继续执行后续的代码

    // 用法：
    // 调用 Add(n) 来设置等待的 goroutine 数量。
    // 每个 goroutine 执行完后，调用 Done() 来通知 WaitGroup，表示一个 goroutine 完成了。
    // Wait() 会阻塞，直到所有的 goroutine 都完成。

    //示例
    // func task(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    //  defer wg.Done() // 标记 goroutine 完成
    //  fmt.Printf("任务 %d 开始\n", id)
    // }

    // func main() {
    //  var wg sync.WaitGroup

    //  // 启动多个 goroutine
    //  for i := 1; i <= 3; i++ {
    //      wg.Add(1) // 设置等待的 goroutine 数量
    //      go task(i, &wg)
    //  }

    //  wg.Wait() // 等待所有 goroutine 完成
    //  fmt.Println("所有任务完成")
    // }

    // sync.Mutex
    // 互斥锁，用于保护临界区，确保同一时刻只有一个 goroutine 可以访问共享资源。它可以防止多个 goroutine 同时访问共享数据，从而避免数据竞态问题
    // 用法：
    // Lock()：获取锁，如果锁已经被其他 goroutine 持有，当前 goroutine 会被阻塞，直到锁被释放。
    // Unlock()：释放锁，允许其他 goroutine 获取锁。

    // var (
    //  mu    sync.Mutex
    //  count int
    // )
    // func increment(wg *sync.WaitGroup) {
    //  defer wg.Done()
    //  mu.Lock()         // 获取锁
    //  count++           // 访问共享数据
    //  mu.Unlock()       // 释放锁
    // }

    // func main() {
    //  var wg sync.WaitGroup

    //  // 启动多个 goroutine 来并发地增加 count
    //  for i := 0; i < 5; i++ {
    //      wg.Add(1)
    //      go increment(&wg)
    //  }

    //  wg.Wait()
    //  fmt.Println("最终 count 值:", count)
    // }

    // sync.RWMutex
    // 读写锁，它允许多个 goroutine 同时读取共享数据，但写入操作会阻塞所有其他读写操作。适用于读多写少的场景
    // 用法：
    // RLock()：获取读锁，多个 goroutine 可以同时获取读锁。
    // RUnlock()：释放读锁。
    // Lock()：获取写锁，写锁会阻塞所有的读锁和写锁。
    // Unlock()：释放写锁。

    // var (
    //  rwmu   sync.RWMutex
    //  data   int
    // )

    // func readData(wg *sync.WaitGroup) {
    //  defer wg.Done()
    //  rwmu.RLock()       // 获取读锁
    //  fmt.Println("读取数据:", data)
    //  rwmu.RUnlock()     // 释放读锁
    // }

    // func writeData(wg *sync.WaitGroup, value int) {
    //  defer wg.Done()
    //  rwmu.Lock()        // 获取写锁
    //  data = value
    //  fmt.Println("写入数据:", data)
    //  rwmu.Unlock()      // 释放写锁
    // }

    // func main() {
    //  var wg sync.WaitGroup

    //  // 启动多个 goroutine
    //  wg.Add(3)
    //  go readData(&wg)
    //  go writeData(&wg, 42)
    //  go readData(&wg)

    //  wg.Wait()
    // }

    // sync.Once
    // 用于确保某个操作只执行一次，常用于初始化操作。无论多少次调用 Do()，该操作只会执行一次
    // 用法：
    // Do(f func())：执行传入的函数 f，如果该函数尚未执行过，它会执行一次。

    // var once sync.Once

    // func initOnce() {
    //  fmt.Println("初始化一次操作")
    // }

    // func main() {
    //  // 调用 Do，确保初始化操作只执行一次
    //  once.Do(initOnce)
    //  once.Do(initOnce) // 不会执行
    //  once.Do(initOnce) // 不会执行
    // }

    // sync/atomic 包
    // 提供了原子操作，用于在并发环境中安全地操作基本数据类型。原子操作是不可分割的操作，保证在执行过程中不会被其他 goroutine 中断
    // 常用函数：
    // atomic.AddInt32()
    // atomic.CompareAndSwapInt32()
    // atomic.LoadInt32()
    // atomic.StoreInt32()

    // import (
    //  "fmt"
    //  "sync"
    //  "sync/atomic"
    // )

    // var counter int32

    // func increment(wg *sync.WaitGroup) {
    //  defer wg.Done()
    //  atomic.AddInt32(&counter, 1) // 原子加操作
    // }

    // func main() {
    //  var wg sync.WaitGroup

    //  // 启动多个 goroutine
    //  for i := 0; i < 5; i++ {
    //      wg.Add(1)
    //      go increment(&wg)
    //  }

    //  wg.Wait()
    //  fmt.Println("最终计数:", counter)
    // }

    // 总结：
    // sync 包提供了强大的同步工具，帮助开发者处理并发编程中的数据共享、任务同步和并发安全问题。常用的同步工具有：
    // sync.WaitGroup：等待多个 goroutine 完成。
    // sync.Mutex：互斥锁，保证同一时刻只有一个 goroutine 访问共享资源。
    // sync.RWMutex：读写锁，支持多个 goroutine 同时读取，但写入时会阻塞所有读写操作。
    // sync.Once：确保某个操作只执行一次，适用于初始化操作。
    // sync/atomic：原子操作，保证在并发环境下的数据操作安全。
}

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    //"time"
)

//模拟多个工作者与任务队列

//模拟了一个工作池，其中有多个工作者处理多个任务。通过 select，每个工作者可以从任务队列中接收任务并处理。

// 工作者消费方法
func worker(id int,jobs <-chan string,results chan<- string,wg *sync.WaitGroup){
    // jobs 为待消费队列，所以这里只需要读取
    // results 为消费后结果，这里只需要写入

    //消费后执行一次任务完成
    defer wg.Done()

    for job := range jobs {
        //模拟处理工作

        //工作处理完成
        results <- fmt.Sprintf("工作者 %d 完成任务, %s",id,job)
    }
}

func main(){

    var wg sync.WaitGroup

    // 创建任务队列
    jobs := make(chan string,5)
    //创建结果队列
    results := make(chan string,5)

    // 启动worker
    for i := 0; i<=3; i++{
        wg.Add(1)
        go worker(i,jobs,results,&wg)
    }

    //向队列中添加任务

    for i := 1; i<=5; i++ {
        jobs <- fmt.Sprintf("任务 %d",i)
    }

    close(jobs) // 关闭任务队列，表示没有更多任务

    go func(){
        wg.Wait()
        close(results) // 执行完毕，关闭结果通道
    }()

    // 打印结果
    for result := range results{
        fmt.Println(result)
    }

}

package main

import "fmt"
import "sync"

// 并发demo1
// 假如我正在写一个响应用户信息的接口，这个接口需要获取用户基本信息、余额明细这两个比较耗时的操作
// 此时可以通过goroutine开启两个线程，同时处理获取这两个数据的操作，都获取完了以后组合数据响应
func main(){
    fmt.Println(getUserData())
}

// 定义一个用户数据结构体
type UserData struct{
    BaseInfo string
    BalanceInfo string
}

// 获取用户基本信息函数
func getBaseInfo(ch chan<- string){
    ch <- "张三"
}

//获取用户余额信息函数
func getBalanceInfo(ch chan<- string){
    ch <- "余额"
}

func getUserData() UserData {
    // 定义一个WaitGroup 等待所有任务执行完成
    var wg sync.WaitGroup

    ch1 := make(chan string)
    ch2 := make(chan string)

    wg.Add(1)
    go func(){
        defer wg.Done()
        getBaseInfo(ch1)
    }()

    wg.Add(1)
    go func(){
        defer wg.Done()
        getBalanceInfo(ch2)
    }()

    udata := UserData{
        BaseInfo:  <-ch1,
        BalanceInfo: <-ch2,
    }

    //wg.Wait 需要放在接收数据后面，否则会导致死锁，因为wg Wait是阻塞的，放在后面，没有接收通道数据
    wg.Wait()  

    return udata
}