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the-way-to-go_ZH_CN/eBook/04.4.md
2013-04-22 20:34:09 +08:00

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#4.4 变量

##4.4.1 介绍

声明变量的一般形式是使用关键字 var var identifier type

值得注意的是,类型是写在要标识的变量之后,着不同去几乎其他任何编程语言。为什么 Go 设计者选择了这个约定?

首先它消除了像在C语言式声明的一些模糊在写 int* a, b

只有 a 是一个指针,而 b 不是。为了表示他俩都是指针,必须重复星号。(这个主题有一个很长的讨论,详见:http://blog.golang.org/2010/07/gos-declaration-syntax.html

但是在 Go 语言中,他们可以同时声明,如: var a, b *int

其次,这样从左到右,便于阅读。

一些例子:

var a int
var b bool
var str string

也可以写成:

var (
    a int
    b bool
    str string
)

这种形式主要用于全局变量声明。

当一个变量被声明,根据它的类型自动包含默认值或 null int 的默认值为 0float 的默认值为 0.0bool 的默认值为 false string 的默认值为空的字符串string(""),指针的默认值为 nil零值的结构体等等

所有变量在 Go 语言中都初始化.

变量的标识符命名遵循驼峰命名法(以小写字母开头,其后每个单词以大写字母开头),如: numShipsstartDate。

但是如果变量要被导出,它必须以大写字母开头(可见性规则 §4.2)。

一个变量(常量,类型,函数)只作用于程序的一定范围,称为作用域。在函数外声明的变量(换句话说在顶层)是全局(或包)变量:他们在整个包内都是可见的。

在函数内声明的变量有本地作用范围:只能在函数内被调用,参数和返回值也一样。在第 5 章将遇到控制语句如 if 和 for一个变量在这样的机构中被定义也只能在它内部被调用构造范围。大多数情况你可以将作用域理解为代码块{ }包围)内的变量声明。

当然,标识符必须唯一,在一个代码块中的一个标识符可以在它的内部代码块中重新声明:在这个代码块(惟独这里)内,重新声明名称相同的变量有更高的优先级,请小心使用,以避免 subtle 错误见§16.1)。

变量可以在编译期得到他们的值(这被称为赋值,并且使用赋值操作符 =),当然,这个值在运行时也可以被计算和改变。

例子

a = 15
b = false

一般情况,当变量 a 和变量 b 是相同类型时,变量 b 可以赋值给变量 a 如: a = b

声明和赋值(初始化)也可以同时进行,一般的格式如下:

例子:

var identifier [type] = value
var a int = 15
var i = 5
var b bool = false
var str string = “Go says hello to the world!”

但是 Go 编译器足够智能得从一个变量的值推导出他的类型(动态的,也被称为动态类型推断,有点像脚本语言 Python 和 Ruby但是只在运行时执行所以如下的形式忽略类型也是正确的

var a = 15
var b = false
var str = “Go says hello to the world!”

或者

var (
    a = 15
    b = false
    str = “Go says hello to the world!”
    numShips = 50
    city string
)

当你想使变量的类型与推断不同时,这仍然是有用的,如:var n int64 = 2

但是一个表达式如 var a 是不正确的,因为编译器没有 a 的类型线索。变量也可以在运行时计算表达式,如:

var (
    HOME = os.Getenv("HOME")
    USER = os.Getenv("USER")
    GOROOT = os.Getenv("GOROOT")
)

这个 var 的语法主要用于全局级和包级,在函数中,它被这个短声明语法 := 代替(见 § 4.4)。

下面这个例子展示了程序运行在那种操作系统上。它有一个本地的 string 变量调用 Getenv 函数(这用来取得环境变量)来自 os 包。

Listing 4.5—goos.go:

package main
import (
    "fmt"
    "os"
)
func main() {
    var goos string = os.Getenv("GOOS")
    fmt.Printf("The operating system is: %s\n", goos)
    path := os.Getenv("PATH")
    fmt.Printf("Path is %s\n", path)
}

本例的输出根据本地环境变量的值,可能是: The operating system is: windows,或 The operating system is: linux 等。

这里的 Printf 被用于格式化输出(见 § 4.4.3)。

4.4.2 Value types and reference types

内存在计算机程序看来好比一堆箱子也就是我们将如何写入它们叫做单词写入。以目前的操作系统开发而言所有单词具有相同的长度为32位4字节或64位8字节;所有词都有确定的内存地址(以十六进制数表示)。

所有变量的基本原始类型如intfloatboolstring... 都是值类型,它们直接指向其内存中的值:

此外复合类型如数组(见第 7 章)和结构体(见第 10 章)也都是值类型。

当使用 = 将一个类型的值赋值给另一个变量:j = ii的原始值的副本拷贝到内存中。

变量i的内存地址是i见 §4.9例如这可能是0xf840000040。值类型的变量在栈中存储。

内存地址根据机器的不同会有所不同,甚至相同的程序在不同的机器上执行也会不同,因为每台机器可能有不同的存储器布局,并且位置分配也可能不同。

更复杂的数据类型,通常需要几个单词被视为引用类型。

一个引用类型的变量 r1 包含内存位置的地址(一个号码),这个地址存储着 r1 的值(或者是它的值的第一个词)

这个地址被叫做指针(这与写值不同,更多详情见 § 4.9)也只包含一个单词。

同一个引用类型指针指向不同的单词可以是连续的内存地址(内存布局被想成连续的)对计算来说是最有效的存储;或者这个词可以扩展,一个指向另一个。

当分配 r2 = r1 只有引用(地址)被复制。

如果 r1 的值改变了,所有引用这个值(如 r1 和 r2都指向了更改的内容。

在 Go 语言中,指针(见 § 4.9是引用类型slices见第 7 章maps见第 7 章)和 channels (见第 13 章)也是引用类型。所引用的变量存储在堆中,进行垃圾收集,相比栈,有更大的内存空间。

4.4.3 打印

函数 Printf 在 fmt 包外也是可见的,因为它以大写字母 P 开头,主要用于打印输出到控制台。通常使用的格式化字符串作为第一个参数:

func Printf(format string, list of variables to be printed)

在 Listing 4.5 中,格式化字符串为: "The operating system is: %s\n"

这个格式化字符串含有一个或更多的格式化标识符 %.. .. 表示可以替换不同的值,如 %s 代表一个字符串值。%v 标识默认的格式化标识符。这些标识符的值从逗号之后顺序排列如果有超过1个它们之间用逗号分隔。这些 占位符的格式可以精细控制。

函数 fmt.SprintfPrintf 的行为完全相同。但是只简单的返回格式化后的字符串:所以可以在你的程序中使用字符串包含变量值使用(例子,见 Listing 15.4-simple_tcp_server.go

函数 fmt.Printfmt.Println 表现完全自动化使用格式化标识符 %v 进行格式化,在每个参数后添加空格,后者在最后添加一个换行符。所以 fmt.Print("Hello:", 23) 将输出:Hello: 23

4.4.4 简短形式,使用 := 赋值操作符

忽略类型,关键字 var 在 § 4.4.1 最后一段中是非常多于的,我们可以简写为:a := 50b := false

a 和 b 的类型int 和 bool将被编译器推断出。

这是首选形式,但它只能在函数内部使用,而不是在包的范围。 操作符 := 将有效地创建一个新的变量,它也被称为初始化声明。

提醒:如果在这行之后写相同的代码块,如我们声明 a := 20这是不允许的编译器会给出错误提示 “no new variables on left side of :=”;但 a = 20 是可以的,因为这是给相同的变量一个新的值。

一个变量 a 被使用,但是没有定义,会得到一个编译错误:undefined: a

声明一个本地变量,但是不使用它,也会得到编译错误;如变量 a 在如下的 main 函数中:

func main() {
    var a string = "abc"
    fmt.Println(“hello, world”)
}

将得到错误:a declared and not used

当然,设置 a 的值也不是足够的,这个值必须被使用,所以 fmt.Println("hello, world", a) 会移除错误。

但是全局变量是允许这样的。

其他的简短形式为:

同一类型的多个变量可以声明在一行,如:var a, b, c int

(这是类型写在标识符后面的重要原因)

多变量可以在同一行进行赋值,如:a, b, c = 5, 7, "abc"

这假设了变量 ab 和 c 都被声明了,否则应这样:a, b, c := 5, 7, "abc"

右边的这些值以相同的顺序赋值给左边的变量,所以 a 的值是 5 b 的值是 7c 的值是 "abc"。

这被称为并行或同时赋值

使用两个变量,它可以被用来执行交换的值:a, b = b, a

(在 Go 语言,这样省去了使用交换函数的必要)

空标识符 _ 也被用于扔掉值,如值 5 在:_, b = 5, 7 被扔掉。

_ 实际上是一个只写变量,你不能得到它的值。这样做是因为一个声明的变量必须在 Go 语言中必须被使用,但有时你并不需要使用从一个函数得到的所有返回值。

多赋值也被用于当一个函数返回多于一个值,如这里 val 和一个错误 err 被 Func1 这个函数返回:val, err = Func1(var1)

4.4.5 初始函数

除了在全局声明中初始化,变量也可以在一个 init() 函数中初始化。这是一个特殊的函数名称 init(),它不能被调用,但在 package main 中自动在 main() 函数之前,或者自动在导入含有该函数的包之前执行。

每一个源文件都可以包含且只包含一个 init() 方法。初始化总是单线程的,并且包依赖关系保证其正确的执行顺序。

一个可能的用途是在真正执行之前,检验或修复程序状态的正确性。

例子: Listing 4.6—init.go:

package trans
import "math"
var Pi float64
func init() {
    Pi = 4 * math.Atan(1) // init() function computes Pi
}

在它的 init() 函数中,变量 Pi 被计算初始值。

程序在 Listing 4.7 user_init.go 中导入了包 trans (在相同的路径中) 并且使用 Pi

package main
import (
    "fmt"
    "./trans"
)
var twoPi = 2 * trans.Pi
func main() {
    fmt.Printf("2*Pi = %g\n", twoPi) // 2*Pi = 6.283185307179586
}

init() 函数也经常被用在当一个程序开始之前,一个 backend() goroutine 需要被执行,如:

func init() {
    // setup preparations
    go backend()
}

练习:推断以下程序的输出,并解释你的答案,然后编译并执行它们。

练习 4.1: local_scope.go:

package main
var a = "G"
func main() {
    n()
    m()
    n()
}
func n() { print(a) }
func m() {
    a := "O"
    print(a)
}

练习 4.2: global_scope.go:

package main
var a = "G"
func main() {
    n()
    m()
    n()
}
func n() {
    print(a)
}
func m() {
    a = "O"
    print(a)
}

练习 4.3: function_calls_function.go

package main
var a string
func main() {
    a = "G"
    print(a)
    f1()
}
func f1() {
    a := "O"
    print(a)
    f2()
}
func f2() {
    print(a)
}

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