golang语言-1-go普及知识
Go 语言的官方网站是 golang.org,这个站点采用 Python 作为前端,并且使用 Go 语言自带的工具 godoc 运行在 Google App Engine 上来作为 Web 服务器提供文本内容。在官网的首页有一个功能叫做 Go Playground,是一个 Go 代码的简单编辑器的沙盒,它可以在没有安装 Go 语言的情况下在你的浏览器中编译并运行 Go,它提供了一些示例,其中包括国际惯例 “Hello,World!”。 更多的信息详见 github.com/golang/go,Go 项目 Bug 追踪和功能预期详见github.com/golang/go/issues。 谷歌邮件列表 golang-nuts 非常活跃,每天的讨论和问题解答数以百计。 关于 Go 语言在 Google App Engine 的应用,这里有一个单独的邮件列表 google-appengine-go,不过 2 个邮件列表的讨论内容并不是分得很清楚,都会涉及到相关的话题。go-lang.cat-v.org/ 是 Go 语言开发社区的资源站,irc.freenode.net 的#go-nuts 是官方的 Go IRC 频道。 @golang 是 Go 语言在 Twitter 的官方帐号,大家一般使用 #golang 作为话题标签。 这里还有一个在 Linked-in 的小组:www.linkedin.com/groups?gid=2524765&trk=myg_ugrp_ovr。 Go 编程语言的维基百科:en.wikipedia.org/wiki/Go_(programming_language) Go 语言相关资源的搜索引擎页面:gowalker.org Go 语言还有一个运行在 Google App Engine 上的 Go Tour,你也可以通过执行命令
Go 语言并不是凭空而造的,而是和 C++、Java 和 C# 一样属于 C 系。不仅如此,设计者们还汲取了其它编程语言的精粹部分融入到 Go 语言当中。 在声明和包的设计方面,Go 语言受到 Pascal、Modula 和 Oberon 系语言的影响;在并发原理的设计上,Go 语言从同样受到 Tony Hoare 的 CSP(通信序列进程Communicating Squential Processes)理论影响的 Limbo 和 Newsqueak 的实践中借鉴了一些经验,并使用了和 Erlang 类似的机制。 这是一门完全开源的编程语言,因为它使用 BSD 授权许可,所以任何人都可以进行商业软件的开发而不需要支付任何费用。 尽管为了能够让目前主流的开发者们能够对 Go 语言中的类 C 语言的语法感到非常亲切而易于转型,但是它在极大程度上简化了这些语法,使得它们比 C/C++ 的语法更加简洁和干净。同时,Go 语言也拥有一些动态语言的特性,这使得使用 Python 和 Ruby 的开发者们在使用 Go 语言的时候感觉非常容易上手。 Go 语言的主要目标是将静态语言的安全性和高效性与动态语言的易开发性进行有机结合,达到完美平衡,从而使编程变得更加有乐趣,而不是在艰难抉择中痛苦前行。 因此,Go 语言是一门类型安全和内存安全的编程语言。虽然 Go 语言中仍有指针的存在,但并不允许进行指针运算。 Go 语言的另一个目标是对于网络通信、并发和并行编程的极佳支持,从而更好地利用大量的分布式和多核的计算机,这一点对于谷歌内部的使用来说就非常重要了。设计者通过 goroutine 这种轻量级线程的概念来实现这个目标,然后通过 channel 来实现各个 goroutine 之间的通信。他们实现了分段栈增长和 goroutine 在线程基础上多路复用技术的自动化。 Go 语言中另一个非常重要的特性就是它的构建速度(编译和链接到机器代码的速度),一般情况下构建一个程序的时间只需要数百毫秒到几秒。整个 Go 语言标准库的编译时间一般都在 20 秒以内,其它的常规项目也只需要半秒钟的时间来完成编译工作。 Go 语言还能够在运行时进行反射相关的操作。 使用 Go 语言有一套完整的编码规范,你可以在 Go 语言编码规范 页面进行查看。 它不像 Ruby 那样通过实现过程来定义编码规范。作为一门具有明确编码规范的语言,它要求可以采用不同的编译器如 gc 和 gccgo(第 2.1 节)进行编译工作,这对语言本身拥有更好的编码规范起到很大帮助。 LALR 是 Go 语言的语法标准,你也可以在
Go 语言从本质上(程序和结构方面)来实现并发编程。 因为 Go 语言没有类和继承的概念,所以它和 Java 或 C++ 看起来并不相同。但是它通过接口(interface)的概念来实现多态性。Go 语言有一个清晰易懂的轻量级类型系统,在类型之间也没有层级之说。因此可以说这是一门混合型的语言。 Go 语言使用静态类型,所以它是类型安全的一门语言,加上通过构建到本地代码,程序的执行速度也非常快。 作为强类型语言,隐式的类型转换是不被允许的,记住一条原则:让所有的东西都是显式的。 Go 语言其实也有一些动态语言的特性(通过关键字 Go 语言支持交叉编译,比如说你可以在运行 Linux 系统的计算机上开发运行下 Windows 下运行的应用程序。这是第一门完全支持 UTF-8 的编程语言,这不仅体现在它可以处理使用 UTF-8 编码的字符串,就连它的源码文件格式都是使用的 UTF-8 编码。Go 语言做到了真正的国际化! Go 语言被设计成一门应用于搭载 Web 服务器,存储集群或类似用途的巨型中央服务器的系统编程语言。对于高性能分布式系统领域而言,Go 语言无疑比大多数其它语言有着更高的开发效率。它提供了海量并行的支持,这对于游戏服务端的开发而言是再好不过了。 Go 语言一个非常好的目标就是实现所谓的复杂事件处理(CEP),这项技术要求海量并行支持,高度的抽象化和高性能。当我们进入到物联网时代,CEP 必然会成为人们关注的焦点。 但是 Go 语言同时也是一门可以用于实现一般目标的语言,例如对于文本的处理,前端展现,甚至像使用脚本一样使用它。 值得注意的是,因为垃圾回收和自动内存分配的原因,Go 语言不适合用来开发对实时性要求很高的软件。 面向对象语言中使用的特性 Go 语言都没有支持,但其中的一部分可能会在未来被支持。
关于 Go 语言开发团队对于这些方面的讨论,你可以通过 Go 常见问题 页面查看。 列举一些 Go 语言的必杀技:
Go 语言开发团队开发了适用于以下操作系统的编译器:
目前有2个版本的编译器:Go 原生编译器 gc 和非原生编译器 gccgo,这两款编译器都是在类 Unix 系统下工作 。其中,gc 版本的编译器已经被移植到 Windows 平台上,并集成在主要发行版中,你也可以通过安装 MinGW 从而在 Windows 平台下使用 gcc 编译器。这两个编译器都是以单通道的形式工作。 你可以获取以下平台上的 Go 1.4 源码和二进制文件:
对于非常底层的纯 Go 语言代码或者包而言,在各个操作系统平台上的可移植性是非常强的,只需要将源码拷贝到相应平台上进行编译即可,或者可以使用交叉编译来构建目标平台的应用程序。但如果你打算使用 cgo 或者类似文件监控系统的软件,就需要根据实际情况进行相应地修改了。
环境变量Go 开发环境依赖于一些操作系统环境变量,你最好在安装 Go 之间就已经设置好他们。如果你使用的是 Windows 的话,你完全不用进行手动设置,Go 将被默认安装在目录
目标机器是指你打算运行你的 Go 应用程序的机器。 Go 编译器支持交叉编译,也就是说你可以在一台机器上构建运行在具有不同操作系统和处理器架构上运行的应用程序,也就是说编写源代码的机器可以和目标机器有完全不同的特性(操作系统与处理器架构)。 为了区分本地机器和目标机器,你可以使用
在接下来的章节中,我们将会讨论如何在 Linux、Mac OS X 和 Windows 上安装 Go 语言。在 FreeBSD 上的安装和 Linux 非常类似。开发团队正在尝试将 Go 语言移植到其它例如 OpenBSD、DragonFlyBSD、NetBSD、Plan 9、Haiku 和 Solaris 操作系统上,你可以在这个页面找到最近的动态:Go Porting Efforts。 在 Linux 上安装 Go如果你能够自己下载并编译 Go 的源代码来说是非常有教育意义的,你可以根据这个页面找到安装指南和下载地址:Download the Go distribution。 我们接下来也会带你一步步的完成安装过程。
安装目录清单你的 Go 安装目录( README.md,AUTHORS,CONTRIBUTORS,LICENSE
Go 运行时(runtime)尽管 Go 编译器产生的是本地可执行代码,这些代码仍旧运行在 Go 的 runtime(这部分的代码可以在 runtime 包中找到)当中。这个 runtime 类似 Java 和 .NET 语言所用到的虚拟机,它负责管理包括内存分配、垃圾回收、栈处理、goroutine、channel、切片(slice)、map 和反射(reflection)等等。 runtime 主要由 C 语言编写(Go 1.5 开始自举),并且是每个 Go 包的最顶级包。你可以在目录 垃圾回收器 Go 拥有简单却高效的标记-清除回收器。它的主要思想来源于 IBM 的可复用垃圾回收器,旨在打造一个高效、低延迟的并发回收器。目前 gccgo 还没有回收器,同时适用 gc 和 gccgo 的新回收器正在研发中。使用一门具有垃圾回收功能的编程语言不代表你可以避免内存分配所带来的问题,分配和回收内容都是消耗 CPU 资源的一种行为。 Go 的可执行文件都比相对应的源代码文件要大很多,这恰恰说明了 Go 的 runtime 嵌入到了每一个可执行文件当中。当然,在部署到数量巨大的集群时,较大的文件体积也是比较头疼的问题。但总得来说,Go 的部署工作还是要比 Java 和 Python 轻松得多。因为 Go 不需要依赖任何其它文件,它只需要一个单独的静态文件,这样你也不会像使用其它语言一样在各种不同版本的依赖文件之间混淆。 Go 解释器因为 Go 具有像动态语言那样快速编译的能力,自然而然地就有人会问 Go 语言能否在 REPL(read-eval-print loop)编程环境下实现。Sebastien Binet 已经使用这种环境实现了一个 Go 解释器,你可以在这个页面找到:https://github.com/sbinet/igo。 编辑器和集成开发环境这些编辑器包含了代码高亮和其它与 Go 有关的一些使用工具:Emacs、Vim、Xcode 6、KD Kate、TextWrangler、BBEdit、McEdit、TextMate、TextPad、JEdit、SciTE、Nano、Notepad++、Geany、SlickEdit、IntelliJ IDEA 和 Sublime Text 2。 你可以将 Linux 的文本编辑器 GEdit 改造成一个很好的 Go 开发工具,详见页面:http://gohelp.wordpress.com/。 Sublime Text 是一个革命性的跨平台(Linux、Mac OS X、Windows)文本编辑器,它支持编写非常多的编程语言代码。对于 Go 而言,它有一个插件叫做GoSublime 来支持代码补全和代码模版。 这里还有一些更加高级的 Go 开发工具,其中一些是以插件的形式利用本身是作为开发 Java 的工具。 IntelliJ Idea Plugin 是一个 IntelliJ IDEA 的插件,具有很好的操作体验和代码补全功能。 LiteIDE 这是一款专门针对 Go 开发的集成开发环境,在编辑、编译和运行 Go 程序和项目方面都有非常好的支持。同时还包括了对源代码的抽象语法树视图和一些内置工具(此开发环境由国人 vfc 大叔开发)。 GoClipse 是一款 Eclipse IDE 的插件,拥有非常多的特性以及通过 GoCode 来实现代码补全功能。 如果你对集成开发环境都不是很熟悉,那就使用 LiteIDE 吧,另外使用 GoClipse 或者 IntelliJ Idea Plugin 也是不错的选择。 代码补全 一般都是通过内置 GoCode 实现的(如:LieteIDE、GoClipse),如果需要手动安装 GoCode,在命令行输入指令 接下来会对这三个集成开发环境做更加详细的说明。 调试器应用程序的开发过程中调试是必不可少的一个环节,因此有一个好的调试器是非常重要的,可惜的是,Go 在这方面的发展还不是很完善。目前可用的调试器是 gdb,最新版均以内置在集成开发环境 LiteIDE 和 GoClipse 中,但是该调试器的调试方式并不灵活且操作难度较大。 如果你不想使用调试器,你可以按照下面的一些有用的方法来达到基本调试的目的:
构建并运行 Go 程序在大多数 IDE 中,每次构建程序之前都会自动调用源码格式化工具 如果程序执行一切顺利并成功退出后,将会在控制台输出 从 Go 1 版本开始,使用 Go 自带的更加方便的工具来构建应用程序:
格式化代码Go 开发团队不想要 Go 语言像许多其它语言那样总是在为代码风格而引发无休止的争论,浪费大量宝贵的开发时间,因此他们制作了一个工具: 尽管这种做法也存在一些争论,但使用 Go 对于代码的缩进层级方面使用 tab 还是空格并没有强制规定,一个 tab 可以代表 4 个或 8 个空格。在实际开发中,1 个 tab 应该代表 4 个空格,而在本身的例子当中,每个 tab 代表 8 个空格。至于开发工具方面,一般都是直接使用 tab 而不替换成空格。 在命令行输入
实例: gofmt -r '(a) -> a' –w *.go
上面的代码会将源文件中没有意义的括号去掉。 gofmt -r 'a[n:len(a)] -> a[n:]' –w *.go
上面的代码会将源文件中多余的 gofmt –r 'A.Func1(a,b) -> A.Func2(b,a)' –w *.go
上面的代码会将源文件中符合条件的函数的参数调换位置。 如果想要了解有关 生成代码文档
它也可以作为一个提供在线文档浏览的 web 服务器,http://golang.org 就是通过这种形式实现的。 一般用法
这个工具只能获取在 Go 安装目录下
如果想要获取更多有关 其它工具Go 自带的工具集主要使用脚本和 Go 语言自身编写的,目前版本的 Go 实现了以下三个工具:
Go 性能说明根据 Go 开发团队和基本的算法测试,Go 语言与 C 语言的性能差距大概在 10%~20% 之间( 译者注:由于出版时间限制,该数据应为 2013 年 3 月 28 日之前产生 )。虽然没有官方的性能标准,但是与其它各个语言相比已经拥有非常出色的表现。 如果说 Go 语言的执行效率大约比 C++ 慢 20% 也许更有实际意义。保守估计在相同的环境和执行目标的情况下,Go 程序比 Java 或 Scala 应用程序要快上 2 倍,并比这两门语言使用少占用 70% 的内存。在很多情况下这种比较是没有意义的,因为像谷歌这样拥有成千上万台服务器的公司都抛弃 C++ 而开始将 Go 用于生产环境已经足够说明它本身所具有的优势。 时下流行的语言大都是运行在虚拟机上,如:Java 和 Scala 使用的 JVM,C# 和 VB.NET 使用的 .NET CLR。尽管虚拟机的性能已经有了很大的提升,但任何使用 JIT 编译器和脚本语言解释器的编程语言(Ruby、Python、Perl 和 JavaScript)在 C 和 C++ 的绝对优势下甚至都无法在性能上望其项背。 如果说 Go 比 C++ 要慢 20%,那么 Go 就要比任何非静态和编译型语言快 2 到 10 倍,并且能够更加高效地使用内存。 其实比较多门语言之间的性能是一种非常猥琐的行为,因为任何一种语言都有其所擅长和薄弱的方面。例如在处理文本方面,那些只处理纯字节的语言显然要比处理 Unicode 这种更为复杂编码的语言要出色的多。有些人可能认为使用两种不同的语言实现同一个目标能够得出正确的结论,但是很多时候测试者可能对一门语言非常了解而对另一门语言只是大概明白,测试者对程序编写的手法在一定程度也会影响结果的公平性,因此测试程序应该分别由各自语言的擅长者来编写,这样才能得到具有可比性的结果。另外,像在统计学方面,人们很难避免人为因素对结果的影响,所以这在严格意义上并不是科学。还要注意的是,测试结果的可比性还要根据测试目标来区别,例如很多发展十多年的语言已经针对各类问题拥有非常成熟的类库,而作为一门新生语言的 Go 语言,并没有足够的时间来推导各类问题的最佳解决方案。如果你想获取更多有关性能的资料,请访问 Computer Language Benchmark Game(详见引用 27)。 这里有一些评测结果:
与 C 进行交互工具 cgo 提供了对 FFI(外部函数接口)的支持,能够使用 Go 代码安全地调用 C 语言库,你可以访问 cgo 文档主页:http://golang.org/cmd/cgo。cgo 会替代 Go 编译器来产生可以组合在同一个包中的 Go 和 C 代码。在实际开发中一般使用 cgo 创建单独的 C 代码包。 如果你想要在你的 Go 程序中使用 cgo,则必须在单独的一行使用 然后,你可以在 // #include <stdio.h>
// #include <stdlib.h>
import "C"
名称 "C" 并不属于标准库的一部分,这只是 cgo 集成的一个特殊名称用于引用 C 的命名空间。在这个命名空间里所包含的 C 类型都可以被使用,例如 当你想要使用某个类型作为 C 中函数的参数时,必须将其转换为 C 中的类型,反之亦然,例如: var i int
C.uint(i) // 从 Go 中的 int 转换为 C 中的无符号 int
int(C.random()) // 从 C 中 random() 函数返回的 long 转换为 Go 中的 int
下面的 2 个 Go 函数 示例 3.2 c1.go package rand
// #include <stdlib.h>
import "C"
func Random() int {
return int(C.random())
}
func Seed(i int) {
C.srandom(C.uint(i))
}
C 当中并没有明确的字符串类型,如果你想要将一个 string 类型的变量从 Go 转换到 C 时,可以使用 Go 的内存管理机制无法管理通过 C 代码分配的内存。 开发人员需要通过手动调用 defer C.free(unsafe.Pointer(Cvariable))
这一行最好紧跟在使用 C 代码创建某个变量之后,这样就不会忘记释放内存了。下面的代码展示了如何使用 cgo 创建变量、使用并释放其内存: 示例 3.3 c2.go package print
// #include <stdio.h>
// #include <stdlib.h>
import "C"
import "unsafe"
func Print(s string) {
cs := C.CString(s)
defer C.free(unsafe.Pointer(cs))
C.fputs(cs,(*C.FILE)(C.stdout))
}
构建 cgo 包 Makefile 文件(因为我们使用了一个独立的包),除了使用变量 GOFILES 之外,还需要使用变量 CGOFILES 来列出需要使用 cgo 编译的文件列表。例如,示例 3.2 中的代码就可以使用包含以下内容的 Makefile 文件来编译,你可以使用 gomake 或 make: include $(GOROOT)/src/Make.inc
TARG=rand
CGOFILES=
c1.go
include $(GOROOT)/src/Make.pkg
与 C++ 进行交互SWIG(简化封装器和接口生成器)支持在 Linux 系统下使用 Go 代码调用 C 或者 C++ 代码。这里有一些使用 SWIG 的注意事项:
这类接口支持方法重载、多重继承以及使用 Go 代码实现 C++ 的抽象类。 目前使用 SWIG 存在的一个问题是它无法支持所有的 C++ 库,比如说它就无法解析 TObject.h。
参考资料: 1) 《The Way to Go》的中文版:https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/directory.md) (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |