Go程式語言的簡單介紹
(以下內容是我的碩士論文的摘錄,幾乎是整個 2.1 章節,向具有 CS 背景的人快速介紹 Go)
Go 是一門用於併發程式設計的指令式程式設計語言,它主要由創造者 Google 進行開發,最初主要由 Robert Griesemer、Rob Pike 和 Ken Thompson 開發。這門語言的設計起始於 2007 年,並在 2009 年推出最初版本;而第一個穩定版本是 2012 年釋出的 1.0 版本。 1
Go 有 C 風格的語法(沒有前處理器)、垃圾回收機制,而且類似它在貝爾實驗室裡被開發出來的前輩們:Newsqueak(Rob Pike)、Alef(Phil Winterbottom)和 Inferno(Pike、Ritchie 等人),使用所謂的 Go 協程 和 通道 (一種基於 Hoare 的“通訊順序程序”理論的協程)提供內建的併發支援。 2
Go 程式以包的形式組織。包本質是一個包含 Go 檔案的資料夾。包內的所有檔案共享相同的名稱空間,而包內的符號有兩種可見性:以大寫字母開頭的符號對於其他包是可見,而其他符號則是該包私有的:
func PublicFunction() { fmt.Println("Hello world") } func privateFunction() { fmt.Println("Hello package") }
型別
Go 有一個相當簡單的型別系統:沒有子型別(但有型別轉換),沒有泛型,沒有多型函式,只有一些基本的型別:
- 基本型別:
int
、int64
、int8
、uint
、float32
、float64
等 -
struct
-
interface
:一組方法的集合 -
map[K, V]
:一個從鍵型別到值型別的對映 -
[number]Type
:一些 Type 型別的元素組成的陣列 -
[]Type
:某種型別的切片(具有長度和功能的陣列的指標) -
chan Type
:一個執行緒安全的佇列 - 指標
*T
指向其他型別 - 函式
-
具名型別:可能具有關聯方法的其他型別的別名(LCTT 譯註:這裡的別名並非指 Go 1.9 中的新特性“類型別名”):
type T struct { foo int } type T *T type T OtherNamedType
具名型別完全不同於它們的底層型別,所以你不能讓它們互相賦值,但一些操作符,例如
+
,能夠處理同一底層數值型別的具名型別物件們(所以你可以在上面的示例中把兩個T
加起來)。
對映、切片和通道是類似於引用的型別——它們實際上是包含指標的結構。包括陣列(具有固定長度並可被拷貝)在內的其他型別則是值傳遞(拷貝)。
型別轉換
型別轉換類似於 C 或其他語言中的型別轉換。它們寫成這樣子:
TypeName(value)
常量
Go 有“無型別”字面量和常量。
1 // 無型別整數字面量 const foo = 1 // 無型別整數常量 const foo int = 1 // int 型別常量
無型別值可以分為以下幾類: UntypedBool
、 UntypedInt
、 UntypedRune
、 UntypedFloat
、 UntypedComplex
、 UntypedString
以及 UntypedNil
(Go 稱它們為基礎型別,其他基礎種類可用於具體型別,如 uint8
)。一個無型別值可以賦值給一個從基礎型別中派生的具名型別;例如:
type someType int const untyped= 2 // UntypedInt const bar someType=untyped// OK: untyped 可以被賦值給 someType const typed int = 2 // int const bar2 someType=typed// error: int 不能被賦值給 someType
介面和物件
正如上面所說的,介面是一組方法的集合。Go 本身不是一種面向物件的語言,但它支援將方法關聯到具名型別上:當宣告一個函式時,可以提供一個接收者。接收者是函式的一個額外引數,可以在函式之前傳遞並參與函式查詢,就像這樣:
type SomeType struct { ... } type SomeType struct { ... } func(s*SomeType) MyMethod() { } func main() { var s SomeType s.MyMethod() }
如果物件實現了所有方法,那麼它就實現了介面;例如, *SomeType
(注意指標)實現了下面的介面 MyMethoder
,因此 *SomeType
型別的值就能作為 MyMethoder
型別的值使用。最基本的介面型別是 interface{}
,它是一個帶空方法集的介面 —— 任何物件都滿足該介面。
type MyMethoder interface { MyMethod() }
合法的接收者型別是有些限制的;例如,具名型別可以是指標型別(例如, type MyIntPointer *int
),但這種型別不是合法的接收者型別。
控制流
Go 提供了三個主要的控制了語句: if
、 switch
和 for
。這些語句同其他 C 風格語言內的語句非常類似,但有一些不同:
- 條件語句沒有括號,所以條件語句是
if a == b {}
而不是if (a == b) {}
。大括號是必須的。 - 所有的語句都可以有初始化,比如這個
if result, err := someFunction(); err == nil { // use result }
-
switch
語句在分支裡可以使用任何表示式 -
switch
語句可以處理空的表示式(等於true
) - 預設情況下,Go 不會從一個分支進入下一個分支(不需要
break
語句),在程式塊的末尾使用fallthrough
則會進入下一個分支。 - 迴圈語句
for
不僅能迴圈值域:for key, val := range map { do something }
Go 協程
關鍵詞 go
會產生一個新的 Go 協程 ,這是一個可以並行執行的函式。它可以用於任何函式呼叫,甚至一個匿名函式:
func main() { ... go func() { ... }() go some_function(some_argument) }
通道
Go 協程通常和通道channels結合,用來提供一種通訊順序程序的擴充套件。通道是一個併發安全的佇列,而且可以選擇是否緩衝資料:
var unbuffered= make(chan int) // 直到資料被讀取時完成資料塊傳送 var buffered= make(chan int, 5) // 最多有 5 個未讀取的資料塊
運算子 <-
用於和單個通道進行通訊。
valueReadFromChannel:= <-channel otherChannel<-valueToSend
語句 select
允許多個通道進行通訊:
select { case incoming := <- inboundChannel: // 一條新訊息 case outgoingChannel <- outgoing: // 可以傳送訊息 }
defer 宣告
Go 提供語句 defer
允許函式退出時呼叫執行預定的函式。它可以用於進行資源釋放操作,例如:
func myFunc(someFile io.ReadCloser) { defer someFile.close() /* 檔案相關操作 */ }
當然,它允許使用匿名函式作為被調函式,而且編寫被調函式時可以像平常一樣使用任何變數。
錯誤處理
Go 沒有提供異常類或者結構化的錯誤處理。然而,它通過第二個及後續的返回值來返回錯誤從而處理錯誤:
func Read(p[]byte) (n int,err error) // 內建型別: type error interface { Error()string }
必須在程式碼中檢查錯誤或者賦值給 _
:
n0, _ := Read(Buffer) // 忽略錯誤 n, err := Read(buffer) if err != nil { return err }
有兩個函式可以快速跳出和恢復呼叫棧: panic()
和 recover()
。當 panic()
被呼叫時,呼叫棧開始彈出,同時每個 defer
函式都會正常執行。當一個 defer
函式呼叫 recover()
時,呼叫棧停止彈出,同時返回函式 panic()
給出的值。如果我們讓呼叫棧正常彈出而不是由於呼叫 panic()
函式, recover()
將只返回 nil
。在下面的例子中, defer
函式將捕獲 panic()
丟擲的任何 error
型別的值並儲存在錯誤返回值中。第三方庫中有時會使用這個方法增強遞迴程式碼的可讀性,如解析器,同時保持公有函式仍使用普通錯誤返回值。
func Function() (err error) { defer func() { s := recover() switch s := s.(type) {// type switch case error: err = s// s has type error now default: panic(s) } } }
陣列和切片
正如前邊說的,陣列是值型別,而切片是指向陣列的指標。切片可以由現有的陣列切片產生,也可以使用 make()
建立切片,這會建立一個匿名陣列以儲存元素。
slice1 := make([]int, 2, 5) // 分配 5 個元素,其中 2 個初始化為0 slice2 := array[:] // 整個陣列的切片 slice3 := array[1:] // 除了首元素的切片
除了上述例子,還有更多可行的切片運算組合,但需要明瞭直觀。
使用 append()
函式,切片可以作為一個變長陣列使用。
slice=append(slice,value1,value2) slice=append(slice,arrayOrSlice...)
切片也可以用於函式的變長引數。
對映
對映 是簡單的鍵值對儲存容器,並支援索引和分配。但它們不是執行緒安全的。
someValue := someMap[someKey] someValue, ok := someMap[someKey] // 如果鍵值不在 someMap 中,變數 ok 會賦值為 `false` someMap[someKey] = someValue
【責任編輯:龐桂玉 TEL:(010)68476606】