Go 编程语言的简单介绍

（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：

func PublicFunction() {
    fmt.Println("Hello world")
}

func privateFunction() {
    fmt.Println("Hello package")
}

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：

  type T struct { foo int }
  type T *T
  type T OtherNamedType

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：

TypeName(value)

常量

Go 有“无类型”字面量和常量。

1 // 无类型整数字面量
const foo = 1 // 无类型整数常量
const foo int = 1 // int 类型常量

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：

type someType int

const untyped = 2 // UntypedInt
const bar someType = untyped // OK: untyped 可以被赋值给 someType
const typed int = 2 // int
const bar2 someType = typed // error: int 不能被赋值给 someType

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：

type SomeType struct { ... }
type SomeType struct { ... }

func (s *SomeType) MyMethod() {
}

func main() {
    var s SomeType
    s.MyMethod()
}

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。

type MyMethoder interface {
    MyMethod()
}

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：

func main() {
    ...
    go func() {
        ...
    }()

    go some_function(some_argument)
}

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：

var unbuffered = make(chan int) // 直到数据被读取时完成数据块发送
var buffered = make(chan int, 5) // 最多有 5 个未读取的数据块

运算符