Go Lang
学习笔记
- 了解该语言的出生背景与适用环境
- 了解输入输入出流,文件流操作
- 打印:
fmt.Println("i's value is ", i) fmt.Printf("i's type is %T, i's value is %v \n", i, i)
格式文档:fmt
- 了解程序代码和可执行代码的组织机制,运行时模块加载、符号查找机制
- 主程序入口
package main
; - 包管理,导入包使用
import
, 可单导入import “fmt”
, 也可多导入import (“fmt”;“math/rand”)
; - 包名与导入路径的最后一个元素一致
import “math/rand”; rand.xxx
;
- 了解该语言的基本数据类型,基本语法和主要语言构造,主要数学运算符和输入输出函数的使用
- 首字母大写为已导出名
- 声明时类型后置,例如
func add(x int, y int) int
, 后置原因:关于go的声明语法 - 类型相同的声明可只留最后一个,例如
func add(x, y int) int
- 变量声明
var a, b, c bool
- 变量声明可有初始值,有初始值时可省略类型:
var a, b, c = true, 10, 'hello!'
- 变量无初始值时将初始为零值
0
,false
或“”
- 在函数内时,变量声明可用
:=
来省略var
:a, b, c := true, 10, 'hello!'
- 基本类型:
bool string int int8 int16 int32 int64 uint uint8 uint16 uint32 uint64 uintptr byte // uint8 的别名 rune // int32 的别名 表示一个 Unicode 码点 float32 float64 complex64 complex128
- 类型转换必须显式转换
T(x)
,var f float64 = 3.14 var i int = int(f)
- 常量定义:
const Pi = 3.14
for
循环,没有小括号for i := 0; i < 10; i++ { sum += i }
可省略
sum := 0 for ; sum < 10; { sum += sum }
可进一步省略(形似while, go语言没有while)
sum := 0 for sum < 10 { sum += sum }
进一步无限循环
for { }
if
也没有小括号,并且可类似for
在条件表达式前有一个简单语句, 作用域延伸至elseif v := math.Pow(2, 10); v < 1000{ fmt.Println(v) } else { fmt.Println("%v < 1000", v) }
switch
语法,case
默认自带 break, 不会往下一个 case 走,除非显式调用fallthrough
。case
可带变量或表达式。从上到下顺次执行,一旦匹配成功时停止,不会执行之后的case表达式(除非fallthrough
)。switch
省略表达式时,等同于switch true
, 这种形式能将一长串 if-then-else 写得更漂亮t := time.Now() switch { case t.Hour() < 12: fmt.Println("Good morning!") case t.Hour() < 17: fmt.Println("Good afternoon.") default: fmt.Println("Good evening.") }
- go 拥有指针
var p *int = &i
, 指针零值为nil
, go没有指针运算。 - go 结构体
struct
与 C/C++ 类似。 结构体指针可直接用点号获取结构字段值p.X
- 了解数组和其他集合类的使用
- 数组array的声明
var a [10]int
,操作类似C语言。长度必须声明且不能改变。 - 长度为空时的声明是数组切片,切片(slice)可理解为数组部分区间的引用
var s []int = a[1:4]
, 范围左闭右开。范围可缺省,a[:]
,等价于a[0:10]
。 - 切片拥有 长度
len(s)
和 容量cap(s)
, 可以通过重新切片来扩展一个切片的容量s = s[:0]
。- 切片的长度就是它所包含的元素个数。
- 切片的容量是从它的第一个元素开始数,到其底层数组元素末尾的个数。
- 切片空值为
nil
- 用
make
来创建“动态”数组, make 函数会分配一个元素为零值的数组并返回一个引用了它的切片b := make([]int, 0, 5) // len(b)=0, cap(b)=5 b = b[:cap(b)] // len(b)=5, cap(b)=5 b = b[1:] // len(b)=4, cap(b)=4
- 用
append
函数来追加切片元素,当底层数组长度不够时,append
会默认分配更长的数组并指给切片。 range
配合for
循环切片var pow = []int{1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128} for i, v := range pow { fmt.Printf("2**%d = %d\n", i, v) }
第一个变量
i
表示下标,第二个v
标识值,可用_
来忽略其中一个:for _, v := range pow
,或只留一个变量来表示下标for i := range pow
。- map 的声明
var m map[string]int
, 可用 make 初始化m := make(map[string]int)
- map 赋值
m[key] = elem
; 获取elem = m[key]
; 删除delete(m, key)
- map 双赋值
elem, ok = m[key]
若 key 在 m 中,ok 为 true ;否则,ok 为 false, elem 为该值类型的零值。
- 了解字符串的处理
- 字符串库函数strings
- 了解该语言在面向对象,函数式编程,泛型,元编程等编程范式的特性
- 函数(func)也为值,可传递,可作为参数与返回值
- 支持函数闭包(Function closures)
func adder() func(int) int { //<oak>: 这类型后置也有点绕眼 sum := 0 //<oak>: 这sum的作用域也有点绕脑 return func(x int) int { sum += x return sum } } func main() { pos, neg := adder(), adder() for i := 0; i < 3; i++ { fmt.Println(pos(i), neg(-2*i)) } } /* 输出 0 0 1 -2 3 -6 */
- 没有类的概念,但是可以定义带reciever(接收者)的函数作为自定义类型的方法:
type Vertex struct { X, Y float64 } func (v Vertex) Abs() float64 { // reciever (v Vertex) 放置在 func 与 函数名之间 return math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y) } // 本质上,方法与函数没有区别,即这个方法与 func Abs(v Vertex) float64 没有本质区别,仅仅是可以使用语法糖 v.Abs() func main() { v := Vertex{3, 4} fmt.Println(v.Abs()) }
只能为在同一包内定义的类型的接收者声明方法,而不能为其它包内定义的类型(包括 int 之类的内建类型)的接收者声明方法。
- 方法的 reciever 也是值传递,所以如果要修改 reciever 原值,需要把 reciever 定义为指针。在使用指针接收者方法时,默认不需要指针,即
v.scale()
等效于(&v).scale()
;反过来也成立,对于指针p := &v
,p.Abs()
等效于(*p).Abs()
。 - go 使用 interface type (接口类型),接口类型变量可赋值实现了该接口方法的类型的变量,不需要像其它语言需要专门关键字 implement 接口,只要有对应的方法存在即可。fmt 包中定义的 Stringer 是最普遍的接口之一.
- 即便接口的具体值为 nil(接口本身不为nil),方法仍然会正常调用,此时 reciever 为 nil。
- 指定了零个方法的接口值被称为 空接口, 空接口可赋予任意类型的值,可用来处理未知类型的值
- type assertion类型断言:
t := i.(T)
或t, ok := i.(T)
,判断一个接口值是否保存了一个特定的类型var i interface{} = "hello" s, ok := i.(string) fmt.Println(s, ok) // hello true
- type switch类型选择
switch v := i.(type) { // 这里 type 为固定关键字 case T: // v 的类型为 T case S: // v 的类型为 S default: // 没有匹配,v 与 i 的类型相同 }
- 了解特有的语法糖
- 多值返回,函数可返回任意数量返回值,也可对返回值命名
func split(sum int) (x, y int)
,没有参数的return
语句返回已命名的返回值。 defer
语句会将函数推迟到外层函数返回之后执行。推迟调用的函数其参数会立即求值,但直到外层函数返回前该函数都不会被调用。- defer 栈 defer panic and recover
- 了解该语言错误处理,调试方式以及对测试的支持
- 接口 error; 通常 fmt 包库函数会返回error, error 为 nil 时表示成功;非 nil 的 error 表示失败
i, err := strconv.Atoi("42") if err != nil { fmt.Printf("couldn't convert number: %v\n", err) return } fmt.Println("Converted integer:", i)
- 了解该语言的内存分配机制或GC,线程,进程等运行时效率相关
- goroutine 是由 Go 运行时管理的轻量级线程。
- 信道(channel)操作符
←
ch := make(chan int, 1) // 创建int值信道, 第二个参数为缓冲区大小 ch <- v // 将 v 发送至信道 ch。 v := <-ch // 从 ch 接收值并赋予 v
信道缓冲区(默认1)满时阻塞发送端,空时阻塞接收端。这让 goroutine 可以在没有显式的锁或竞态变量的情况下进行同步。
- 发送者可通过
close
关闭一个信道,只有发送者可关闭信道。 - 接收者可以通过表达式第二个参数来测试信道是否被关闭:若没有值可以接收且信道已被关闭,那么在执行完
v, ok := <-ch
之后
ok
会被设置为false
。 - 循环
for i := range ch
会不断从信道接收值,直到它被关闭 - select 语句使一个 goroutine 协程可以等待多个通信操作。select 会阻塞到某个分支可以继续执行为止,这时就会执行该分支。当多个分支都准备好时会随机选择一个执行。如果有
default
, 则在所有分支阻塞时执行 default。 sync.Mutex
互斥锁
- 了解该语言的编译/解释机制
剖析
- How goroutines work :
Go 运行时负责调度 Goroutines。Goroutines 的调度是协作式的,而线程不是。
这意味着每次一个线程发生切换,你都需要保存/恢 复所有寄存器,包括16个通用寄存器、PC (程序计数器)、SP(栈指针)、段寄存器( segment register )、16个 XMM 寄存器、FP 协处理器状态、X AVX 寄存器以及所有 MSR 等。
而当另一个 Goroutine 被调度时,只需要保存/恢复三个寄存器,分别是 PC、SP 和 DX。
Go 调度器和任何现代操作 系统的调度器都是 O(1) 复杂度的,这意味着增加线程 /goroutines 的数量不会增加切换时间,但改变寄存器的代价是不可忽视的。
-
- 在Go 1.4 之前, 当创建一个goroutine时,Go运行时会分配一段8K字节的内存用于栈供goroutine运行使用, 如果不够, 则使用分段栈(Segmented Stacks)来扩展
- 分段栈(Segmented Stacks)方式, 在栈缩小时的操作代价比较高(要频繁处理分段间的跨越).
- 在Go 1.4 中, 使用栈拷贝(stack copying)方式来处理栈伸缩, 新方案创建一个两倍于原stack大小的新stack,并将旧栈拷贝到其中。这意味着当栈实际使用的空间缩小为原先的大小时,go不用做额外操作,此时栈缩小是一个无任何代价的操作。
- 栈拷贝需把原栈指针重定向,而获取原栈指针依靠的是垃圾回收机制(会记录栈指针).但是使用C代码写的运行时调用不参与go的垃圾回收机制, 将会缺失栈指针信息而使用老机制(分段栈)