Go 編程語言的簡單介紹
(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 是一門用於並發編程的命令式編程語言,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 年發布的 1.0 版本。 1
Go 有 C 風格的語法(沒有預處理器)、垃圾回收機制,而且類似它在貝爾實驗室里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 信道 (一種基於 Hoare 的「通信順序進程」理論的協程)提供內建的並發支持。 2
Go 程序以包的形式組織。包本質是一個包含 Go 文件的文件夾。包內的所有文件共享相同的命名空間,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")
}
類型
Go 有一個相當簡單的類型系統:沒有子類型(但有類型轉換),沒有泛型,沒有多態函數,只有一些基本的類型:
- 基本類型:
int
、int64
、int8
、uint
、float32
、float64
等 struct
interface
:一組方法的集合map[K, V]
:一個從鍵類型到值類型的映射[number]Type
:一些 Type 類型的元素組成的數組[]Type
:某種類型的切片(具有長度和功能的數組的指針)chan Type
:一個線程安全的隊列- 指針
*T
指向其他類型 - 函數
- 具名類型:可能具有關聯方法的其他類型的別名(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
具名類型完全不同於它們的底層類型,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類型的具名類型對象們(所以你可以在上面的示例中把兩個 T
加起來)。
映射、切片和信道是類似於引用的類型——它們實際上是包含指針的結構。包括數組(具有固定長度並可被拷貝)在內的其他類型則是值傳遞(拷貝)。
類型轉換
類型轉換類似於 C 或其他語言中的類型轉換。它們寫成這樣子:
TypeName(value)
常量
Go 有「無類型」字面量和常量。
1 // 無類型整數字面量
const foo = 1 // 無類型整數常量
const foo int = 1 // int 類型常量
無類型值可以分為以下幾類:UntypedBool
、UntypedInt
、UntypedRune
、UntypedFloat
、UntypedComplex
、UntypedString
以及 UntypedNil
(Go 稱它們為基礎類型,其他基礎種類可用於具體類型,如 uint8
)。一個無類型值可以賦值給一個從基礎類型中派生的具名類型;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
介面和對象
正如上面所說的,介面是一組方法的集合。Go 本身不是一種面向對象的語言,但它支持將方法關聯到具名類型上:當聲明一個函數時,可以提供一個接收者。接收者是函數的一個額外參數,可以在函數之前傳遞並參與函數查找,就像這樣:
type SomeType struct { ... }
type SomeType struct { ... }
func (s *SomeType) MyMethod() {
}
func main() {
var s SomeType
s.MyMethod()
}
如果對象實現了所有方法,那麼它就實現了介面;例如,*SomeType
(注意指針)實現了下面的介面 MyMethoder
,因此 *SomeType
類型的值就能作為 MyMethoder
類型的值使用。最基本的介面類型是 interface{}
,它是一個帶空方法集的介面 —— 任何對象都滿足該介面。
type MyMethoder interface {
MyMethod()
}
合法的接收者類型是有些限制的;例如,具名類型可以是指針類型(例如,type MyIntPointer *int
),但這種類型不是合法的接收者類型。
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:
- 條件語句沒有括弧,所以條件語句是
if a == b {}
而不是if (a == b) {}
。大括弧是必須的。 - 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
語句在分支里可以使用任何表達式switch
語句可以處理空的表達式(等於true
)- 默認情況下,Go 不會從一個分支進入下一個分支(不需要
break
語句),在程序塊的末尾使用fallthrough
則會進入下一個分支。 - 循環語句
for
不僅能循環值域: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數。它可以用於任何函數調用,甚至一個匿名函數:
func main() {
...
go func() {
...
}()
go some_function(some_argument)
}
信道
Go 協程通常和信道channels結合,用來提供一種通信順序進程的擴展。信道是一個並發安全的隊列,而且可以選擇是否緩衝數據:
var unbuffered = make(chan int) // 直到數據被讀取時完成數據塊發送
var buffered = make(chan int, 5) // 最多有 5 個未讀取的數據塊
運算符 <-
用於和單個信道進行通信。
valueReadFromChannel := <- channel
otherChannel <- valueToSend
語句 select
允許多個信道進行通信:
select {
case incoming := <- inboundChannel:
// 一條新消息
case outgoingChannel <- outgoing:
// 可以發送消息
}
defer 聲明
Go 提供語句 defer
允許函數退出時調用執行預定的函數。它可以用於進行資源釋放操作,例如:
func myFunc(someFile io.ReadCloser) {
defer someFile.close()
/* 文件相關操作 */
}
當然,它允許使用匿名函數作為被調函數,而且編寫被調函數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)
// 內建類型:
type error interface {
Error() string
}
必須在代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
}
有兩個函數可以快速跳出和恢復調用棧:panic()
和 recover()
。當 panic()
被調用時,調用棧開始彈出,同時每個 defer
函數都會正常運行。當一個 defer
函數調用 recover()
時,調用棧停止彈出,同時返回函數 panic()
給出的值。如果我們讓調用棧正常彈出而不是由於調用 panic()
函數,recover()
將只返回 nil
。在下面的例子中,defer
函數將捕獲 panic()
拋出的任何 error
類型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歸代碼的可讀性,如解析器,同時保持公有函數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)
}
}
}
數組和切片
正如前邊說的,數組是值類型,而切片是指向數組的指針。切片可以由現有的數組切片產生,也可以使用 make()
創建切片,這會創建一個匿名數組以保存元素。
slice1 := make([]int, 2, 5) // 分配 5 個元素,其中 2 個初始化為0
slice2 := array[:] // 整個數組的切片
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,但需要明了直觀。
使用 append()
函數,切片可以作為一個變長數組使用。
slice = append(slice, value1, value2)
slice = append(slice, arrayOrSlice...)
切片也可以用於函數的變長參數。
映射
映射 是簡單的鍵值對儲存容器,並支持索引和分配。但它們不是線程安全的。
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
via: https://blog.jak-linux.org/2018/12/24/introduction-to-go/
作者:Julian Andres Klode 選題:lujun9972 譯者:LazyWolfLin 校對:wxy
- Frequently Asked Questions (FAQ) - The Go Programming Language https://golang.org/doc/faq#history [return] ↩
- HOARE, Charles Antony Richard. Communicating sequential processes. Communications of the ACM, 1978, 21. Jg., Nr. 8, S. 666-677. [return] ↩
本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive