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Go 编程语言的简单介绍 | Linux 中国

分类: 文章 • 2023-10-15 09:52:45
Go 编程语言的简单介绍 | Linux 中国Go 有 C 风格的语法（没有预处理器）、垃圾回收机制，而且类似它在贝尔实验室里被开发出来的前辈们-- Julian Andres Klode

（以下内容是我的硕士论文的摘录，几乎是整个 2.1 章节，向具有 CS 背景的人快速介绍 Go）

Go 是一门用于并发编程的命令式编程语言，它主要由创造者 Google 进行开发，最初主要由 Robert Griesemer、Rob Pike 和 Ken Thompson 开发。这门语言的设计起始于 2007 年，并在 2009 年推出最初版本；而第一个稳定版本是 2012 年发布的 1.0 版本。1

Go 有 C 风格的语法（没有预处理器）、垃圾回收机制，而且类似它在贝尔实验室里被开发出来的前辈们：Newsqueak（Rob Pike）、Alef（Phil Winterbottom）和 Inferno（Pike、Ritchie 等人），使用所谓的 Go 协程goroutines和信道channels（一种基于 Hoare 的“通信顺序进程”理论的协程）提供内建的并发支持。2

Go 程序以包的形式组织。包本质是一个包含 Go 文件的文件夹。包内的所有文件共享相同的命名空间，而包内的符号有两种可见性：以大写字母开头的符号对于其他包是可见，而其他符号则是该包私有的：



    

  1. func PublicFunction() {
    2. 

  2.     fmt.Println("Hello world")
    3. 

  3. }
    4. 

    5. 

  5. func privateFunction() {
    6. 

  6.     fmt.Println("Hello package")
    7. 

  7. }
    8. 



类型


Go 有一个相当简单的类型系统：没有子类型（但有类型转换），没有泛型，没有多态函数，只有一些基本的类型：
1. 基本类型：int、int64、int8、uint、float32、float64 等2. struct3. interface：一组方法的集合4. map[K, V]：一个从键类型到值类型的映射5. [number]Type：一些 Type 类型的元素组成的数组6. []Type：某种类型的切片（具有长度和功能的数组的指针）7. chan Type：一个线程安全的队列8. 指针 *T 指向其他类型9. 函数10.
具名类型：可能具有关联方法的其他类型的别名（LCTT 译注：这里的别名并非指 Go 1.9 中的新特性“类型别名”）：




    

  1.   type T struct { foo int }
    2. 

  2.   type T *T
    3. 

  3.   type T OtherNamedType
    4. 



具名类型完全不同于它们的底层类型，所以你不能让它们互相赋值，但一些操作符，例如 +，能够处理同一底层数值类型的具名类型对象们（所以你可以在上面的示例中把两个 T加起来）。


映射、切片和信道是类似于引用的类型——它们实际上是包含指针的结构。包括数组（具有固定长度并可被拷贝）在内的其他类型则是值传递（拷贝）。


类型转换


类型转换类似于 C 或其他语言中的类型转换。它们写成这样子：




  1. TypeName(value)


常量


Go 有“无类型”字面量和常量。




    

  1. 1 // 无类型整数字面量
    2. 

  2. const foo = 1 // 无类型整数常量
    3. 

  3. const foo int = 1 // int 类型常量
    4. 



无类型值可以分为以下几类：UntypedBool、UntypedInt、UntypedRune、UntypedFloat、UntypedComplex、UntypedString 以及 UntypedNil（Go 称它们为基础类型，其他基础种类可用于具体类型，如 uint8）。一个无类型值可以赋值给一个从基础类型中派生的具名类型；例如：




    

  1. type someType int
    2. 

    3. 

  3. const untyped = 2 // UntypedInt
    4. 

  4. const bar someType = untyped // OK: untyped 可以被赋值给 someType
    5. 

  5. const typed int = 2 // int
    6. 

  6. const bar2 someType = typed // error: int 不能被赋值给 someType
    7. 



接口和对象


正如上面所说的，接口是一组方法的集合。Go 本身不是一种面向对象的语言，但它支持将方法关联到具名类型上：当声明一个函数时，可以提供一个接收者。接收者是函数的一个额外参数，可以在函数之前传递并参与函数查找，就像这样：




    

  1. type SomeType struct { ... }
    2. 

  2. type SomeType struct { ... }
    3. 

    4. 

  4. func (s *SomeType) MyMethod() {
    5. 

  5. }
    6. 

    7. 

  7. func main() {
    8. 

  8.     var s SomeType
    9. 

  9.     s.MyMethod()
    10. 

  10. }
    11. 



如果对象实现了所有方法，那么它就实现了接口；例如，*SomeType（注意指针）实现了下面的接口 MyMethoder，因此 *SomeType 类型的值就能作为 MyMethoder 类型的值使用。最基本的接口类型是 interface{}，它是一个带空方法集的接口 —— 任何对象都满足该接口。




    

  1. type MyMethoder interface {
    2. 

  2.     MyMethod()
    3. 

  3. }
    4. 



合法的接收者类型是有些限制的；例如，具名类型可以是指针类型（例如，type MyIntPointer *int），但这种类型不是合法的接收者类型。


控制流


Go 提供了三个主要的控制了语句：if、switch 和 for。这些语句同其他 C 风格语言内的语句非常类似，但有一些不同：
◈ 条件语句没有括号，所以条件语句是 if a == b {} 而不是 if (a == b) {}。大括号是必须的。◈ 所有的语句都可以有初始化，比如这个 if result, err := someFunction(); err == nil { // use result }◈ switch 语句在分支里可以使用任何表达式◈ switch 语句可以处理空的表达式（等于 true）◈ 默认情况下，Go 不会从一个分支进入下一个分支（不需要 break 语句），在程序块的末尾使用 fallthrough 则会进入下一个分支。◈ 循环语句 for 不仅能循环值域：for key, val := range map { do something }
Go 协程


关键词 go 会产生一个新的 Go 协程goroutine，这是一个可以并行执行的函数。它可以用于任何函数调用，甚至一个匿名函数：




    

  1. func main() {
    2. 

  2.     ...
    3. 

  3.     go func() {
    4. 

  4.         ...
    5. 

  5.     }()
    6. 

    7. 

  7.     go some_function(some_argument)
    8. 

  8. }
    9. 



信道


Go 协程通常和信道channels结合，用来提供一种通信顺序进程的扩展。信道是一个并发安全的队列，而且可以选择是否缓冲数据：




    

  1. var unbuffered = make(chan int) // 直到数据被读取时完成数据块发送
    2. 

  2. var buffered = make(chan int, 5) // 最多有 5 个未读取的数据块
    3. 



运算符 <- 用于和单个信道进行通信。




    

  1. valueReadFromChannel := <- channel
    2. 

  2. otherChannel <- valueToSend
    3. 



语句 select 允许多个信道进行通信：




    

  1. select {
    2. 

  2.     case incoming := <- inboundChannel:
    3. 

  3.     // 一条新消息
    4. 

  4.     case outgoingChannel <- outgoing:
    5. 

  5.     // 可以发送消息
    6. 

  6. }
    7. 



defer 声明


Go 提供语句 defer 允许函数退出时调用执行预定的函数。它可以用于进行资源释放操作，例如：




    

  1. func myFunc(someFile io.ReadCloser) {
    2. 

  2.     defer someFile.close()
    3. 

  3.     /* 文件相关操作 */
    4. 

  4. }
    5. 



当然，它允许使用匿名函数作为被调函数，而且编写被调函数时可以像平常一样使用任何变量。


错误处理


Go 没有提供异常类或者结构化的错误处理。然而，它通过第二个及后续的返回值来返回错误从而处理错误：




    

  1. func Read(p []byte) (n int, err error)
    2. 

    3. 

  3. // 内建类型：
    4. 

  4. type error interface {
    5. 

  5.     Error() string
    6. 

  6. }
    7. 



必须在代码中检查错误或者赋值给 _：




    

  1. n0, _ := Read(Buffer) // 忽略错误
    2. 

  2. n, err := Read(buffer)
    3. 

  3. if err != nil {
    4. 

  4.     return err
    5. 

  5. }
    6. 



有两个函数可以快速跳出和恢复调用栈：panic() 和 recover()。当 panic() 被调用时，调用栈开始弹出，同时每个 defer 函数都会正常运行。当一个 defer 函数调用 recover()时，调用栈停止弹出，同时返回函数 panic() 给出的值。如果我们让调用栈正常弹出而不是由于调用 panic() 函数，recover() 将只返回 nil。在下面的例子中，defer 函数将捕获 panic() 抛出的任何 error 类型的值并储存在错误返回值中。第三方库中有时会使用这个方法增强递归代码的可读性，如解析器，同时保持公有函数仍使用普通错误返回值。




    

  1. func Function() (err error) {
    2. 

  2.     defer func() {
    3. 

  3.         s := recover()
    4. 

  4.         switch s := s.(type) {  // type switch
    5. 

  5.             case error:
    6. 

  6.                 err = s         // s has type error now
    7. 

  7.             default:
    8. 

  8.                 panic(s)
    9. 

  9.         }
    10. 

  10.     }
    11. 

  11. }
    12. 



数组和切片


正如前边说的，数组是值类型，而切片是指向数组的指针。切片可以由现有的数组切片产生，也可以使用 make() 创建切片，这会创建一个匿名数组以保存元素。




    

  1. slice1 := make([]int, 2, 5) // 分配 5 个元素，其中 2 个初始化为0
    2. 

  2. slice2 := array[:] // 整个数组的切片
    3. 

  3. slice3 := array[1:] // 除了首元素的切片
    4. 



除了上述例子，还有更多可行的切片运算组合，但需要明了直观。


使用 append() 函数，切片可以作为一个变长数组使用。




    

  1. slice = append(slice, value1, value2)
    2. 

  2. slice = append(slice, arrayOrSlice...)
    3. 



切片也可以用于函数的变长参数。


映射


映射maps是简单的键值对储存容器，并支持索引和分配。但它们不是线程安全的。




    

  1. someValue := someMap[someKey]
    2. 

  2. someValue, ok := someMap[someKey] // 如果键值不在 someMap 中，变量 ok 会赋值为 `false`
    3. 

  3. someMap[someKey] = someValue
    4. 





via: https://blog.jak-linux.org/2018/12/24/introduction-to-go/


作者：Julian Andres Klode[2] 选题：lujun9972 译者：LazyWolfLin 校对：wxy


本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出


1. Frequently Asked Questions (FAQ) - The Go Programming Language https://golang.org/doc/faq#history↩2. HOARE, Charles Antony Richard. Communicating sequential processes. Communications of the ACM, 1978, 21. Jg., Nr. 8, S. 666-677.↩Go 编程语言的简单介绍 | Linux 中国



															

																					

								

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