新起点
Go
2020-09-15 18:00:21

Go(又称Golang)是Google开发的一种静态强类型、编译型、并发型,并具有垃圾回收功能的编程语言。

罗伯特·格瑞史莫(英语:Robert Griesemer),罗勃·派克(Rob Pike)及肯·汤普逊于2007年9月开始设计Go,,稍后Ian Lance Taylor、Russ Cox加入项目。Go是基于Inferno操作系统所开发的。Go于2009年11月正式宣布推出,成为开放源代码项目,支持Linux、macOS、Windows等操作系统。在2016年,Go被软件评价公司TIOBE 选为“TIOBE 2016 年最佳语言”。

目前,Go每半年发布一个二级版本(即从a.x升级到a.y)。

Go的语法接近C语言,但对于变量的声明(英语:type declaration)有所不同。Go支持垃圾回收功能。Go的并行计算模型是以东尼·霍尔的通信顺序进程(CSP)为基础,采取类似模型的其他语言包括Occam和Limbo,Go也具有这个模型的特征,比如通道传输。通过goroutine和通道等并行构造可以建造线程池和管道等。在1.8版本中开放插件(Plugin)的支持,这意味着现在能从Go中动态加载部分函数。

与C++相比,Go并不包括如枚举、异常处理、继承、泛型、断言、虚函数等功能,但增加了 切片(Slice) 型、并发、管道、垃圾回收功能、接口等特性的语言级支持。Go 2.0版本将支持泛型,对于断言的存在,则持负面态度,同时也为自己不提供类型继承来辩护。

不同于Java,Go原生提供了关联数组(也称为哈希表(Hashes)或字典(Dictionaries)),就像字符串类型一样。

2007年,Google设计Go,目的在于提高在多核、网络机器(networked machines)、大型代码库(codebases)的情况下的开发效率。当时在Google,设计师们想要解决其他语言使用中的缺点,但是仍保留他们的优点。

设计师们主要受他们之间流传的“不要像C++”启发。

Go于2009年11月正式宣布推出,版本1.0在2012年3月发布。之后,Go广泛应用于Google的产品以及许多其他组织和开源项目。

在2016年11月,Go(一种无衬线体)和Go Mono 字体(一种等宽字体)分别由设计师 Charles Bigelow 和 Kris Holmes 发布。 两种字体均采用了 WGL4 ,并且依照着 DIN 1450 标准,可清晰地使用了 large x-height 和 letterforms 。

在2018年8月,本地的图标更换了 。待描述完整 然而,Gopher mascot 仍旧命相同的名字。

在2018年8月,Go的主要贡献者发布了两个关于语言新功能的“草稿设计——泛型 和 异常处理,同时寻求Go用户的反馈。Go 由于在1.x时,缺少对 泛型编程 的支持和冗长的 异常处理 而备受批评。


下面是用Go写成的Hello World程序:

package mainimport "fmt"func main() { fmt.Println("Hello, World")}

HTTP网页服务器

透过Go仅需几行代码就完成HTTP网页服务器的实现:

package mainimport ( "io" "net/http")func hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { io.WriteString(w, "Hello world!")}func main() { http.HandleFunc("/", hello) http.ListenAndServe(":8000", nil)}

Echo命令程序

下面的例子说明了怎样用Go去实现一个像Unix中的Echo命令程序:

package mainimport ( "os" "flag")var omitNewline = flag.Bool("n", false, "don't print final newline")const ( Space   = " " Newline = "\n")func main() { flag.Parse() // Scans the arg list and sets up flags var s string = "" for i = 0; i < flag.NArg(); i++ {  if i > 0 {   s += Space  }  s += flag.Arg(i) } if !*omitNewline {  s += Newline } os.Stdout.WriteString(s)}

语言特征

撰写风格

Go有定义如下的撰写风格

除了第二点外(换行会产生编译错误),在不符合上述规定时,仍旧可以编译,但使用了内置gofmt工具后,会自动整理代码,使之符合规定的撰写风格。

Go的工作区(英语:Workspace)位于GOPATH,其目录结构如下:

srcpkgbin

三个目录的用途分别为

举例来说,整个项目目录可能会如下:

bin/    hello                          # 生成的執行檔    outyet                         # 生成的執行檔pkg/    linux_amd64/        github.com/golang/example/            stringutil.a           # 編譯時,生成的對象檔案src/    github.com/golang/example/        .git/                      # 外部 Git 庫的詮釋資料 hello/     hello.go               # Git 庫的程式碼 outyet/     main.go                # Git 庫的程式碼     main_test.go           # Git 庫的程式碼(測試用的程式) stringutil/     reverse.go             # Git 庫的程式碼     reverse_test.go        # Git 庫的程式碼(測試用的程式)    golang.org/x/image/        .git/                      # 外部 Git 庫的詮釋資料 bmp/     reader.go              # Git 庫的程式碼     writer.go              # Git 庫的程式碼

轻型线程

Go的主要特色在于易于使用的并行设计,叫做Goroutine,透过Goroutine能够让程序以异步的方式运行,而不需要担心一个函数导致程序中断,因此Go也非常地适合网络服务。假设有个程序,里面有两个函数:

func main() {    // 假設 loop 是一個會重複執行十次的迴圈函式。    // 迴圈執行完畢才會往下執行。    loop() // 執行另一個迴圈。 loop()}

这个时候透过Go让其中一个函数同步运行,如此就不需要等待该函数运行完后才能运行下一个函数。

func main() {    // 透過 `go`,我們可以把這個函式同步執行,    // 如此一來這個函式就不會阻塞主程式的執行。    go loop() // 執行另一個迴圈。 loop()}

Goroutine是类似线程的概念,属于纤程(区别于协程和线程)。线程属于系统层面,通常来说创建一个新的线程会消耗较多的资源且管理不易;而协程的主要作用是提供在一个线程内的并发性,却不能利用多个处理器线程。而 Goroutine就像轻量级的线程,一个Go程序可以运行超过数万个 Goroutine,并且这些性能都是原生级的,随时都能够关闭、结束,且运行在多个处理器线程上。一个核心里面可以有多个Goroutine,透过GOMAXPROCS参数你能够限制Gorotuine可以占用几个系统线程来避免失控。

在内置的官方包中也不时能够看见Goroutine的应用,像是net/http中用来监听网络服务的函数实际上是创建一个不断运行循环的Goroutine;同时搭配了epoll 等IO多路复用机制维护Goroutine的事件循环。

当前有两个Go编译器分支,分别为官方编译器gc和gccgo。官方编译器在初期使用C写成,后用Go重写从而实现自举(英语:Bootstrapping (compilers))。Gccgo是一个使用标准GCC作为后端的Go编译器。

官方编译器支持跨平台编译(但不支持CGO),允许将源代码编译为可在目标系统、架构上执行的二进制文件。

Gccgo 是Go程序设计语言的编译器前端,最初是在谷歌开发的,并于2009年11月发布。它最初是由Ian Lance Taylor写的,它使用GCC来实现的。如今,Gccgo 已经不再依赖GCC编译器,因此如果您使用另一个编译器来构建也是可行的。

GCCGO能生成很好的执行代码,但缺少逃逸检测,会在很多小内存的分配和回收上损失一些性能。而另一个Go语言编译器 GC 却实现的不严谨,对32位系统支持很差。在ARM芯片架构上不使用GCCGO编译的代码是靠不住的。

Gccgo目前的开源协议的地址:https://github.com/golang/gofrontend/blob/master/LICENSE


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