我已經為你打開了 Go 語言編程之門,并向你展示了“程式從初建到拆分,再到模塊化”的基本演化路徑,
一個編程老手讓程式完成基本演化,可能也就需要幾十分鐘甚至十幾分鐘,因為他們一開始就會把車開到模塊化編程的道路上,我相信,等你真正理解了這個程序之后,也會駕輕就熟的,
上述套路是通用的,不是只適用于 Go 語言,但從本篇開始,我會開始向你介紹 Go 語言中的各種特性以及相應的編程方法和思想,
我在講解那兩種原始碼檔案基本撰寫方法的時候,宣告和使用了一些程式物體,你也許已經若有所覺,也許還在云里霧里,沒關系,我現在就與你一起梳理這方面的重點,
還記得嗎?Go 語言中的程式物體包括變數、常量、函式、結構體和介面, Go 語言是靜態型別的編程語言,所以我們在宣告變數或常量的時候,都需要指定它們的型別,或者給予足夠的資訊,這樣才可以讓 Go 語言能夠推匯出它們的型別,
在 Go 語言中,變數的型別可以是其預定義的那些型別,也可以是程式自定義的函式、結構體或介面,常量的合法型別不多,只能是那些 Go 語言預定義的基本型別,它的宣告方式也更簡單一些,
好了,下面這個簡單的問題你需要了解一下,
問題:宣告變數有幾種方式?
先看段代碼,
package main
import (
"flag"
"fmt"
)
func main() {
var name string // [1]
flag.StringVar(&name, "name", "everyone", "The greeting object.") // [2]
flag.Parse()
fmt.Printf("Hello, %v!\n", name)
}
這是一個很簡單的命令原始碼檔案,我把它命名為 demo7.go,它是 demo2.go 的微調版,我只是把變數name的宣告和對flag.StringVar函式的呼叫,都移動到了main函式中,這分別對應代碼中的注釋[1]和[2],
具體的問題是,除了var name string這種宣告變數name的方式,還有其他方式嗎?你可以選擇性地改動注釋[1]和[2]處的代碼,
典型回答
這有幾種做法,我在這里只說最典型的兩種,
第一種方式需要先對注釋[2]處的代碼稍作改動,把被呼叫的函式由flag.StringVar改為flag.String,傳參的串列也需要隨之修改,這是為了[1]和[2]處代碼合并的準備作業,
var name = flag.String("name", "everyone", "The greeting object.")
合并后的代碼看起來更簡潔一些,我把注釋[1]處的代碼中的string去掉了,右邊添加了一個=,然后再拼接上經過修改的[2]處代碼,
注意,flag.String函式回傳的結果值的型別是*string而不是string,型別*string代表的是字串的指標型別,而不是字串型別,因此,這里的變數name代表的是一個指向字串值的指標,
關于 Go 語言中的指標,我在后面會有專門的介紹,你在這里只需要知道,我們可以通過運算子*把這個指標指向的字串值取出來了,因此,在這種情況下,那個被用來列印內容的函式呼叫就需要微調一下,把其中的引數name改為*name,即:fmt.Printf("Hello, %v!\n", *name),
好了,我想你已經基本理解了這行代碼中的每一個部分,
下面我接著說第二種方式,第二種方式與第一種方式非常類似,它基于第一種方式的代碼,賦值符號=右邊的代碼不動,左邊只留下name,再把=變成:=,
name := flag.String("name", "everyone", "The greeting object.")
問題決議
這個問題的基本考點有兩個,一個是你要知道 Go 語言中的型別推斷,以及它在代碼中的基本體現,另一個是短變數宣告的用法,
第一種方式中的代碼在宣告變數name的同時,還為它賦了值,而這時宣告中并沒有顯式指定name的型別,
還記得嗎?之前的變數宣告陳述句是var name string,這里利用了 Go 語言自身的型別推斷,而省去了對該變數的型別的宣告,
簡單地說,型別推斷是一種編程語言在編譯期自動解釋運算式型別的能力,什么是運算式?詳細的解釋你可以參看 Go 語言規范中的運算式和運算式陳述句章節,我在這里就不贅述了,
你可以認為,運算式型別就是對運算式進行求值后得到結果的型別,Go 語言中的型別推斷是很簡約的,這也是 Go 語言整體的風格,
它只能用于對變數或常量的初始化,就像上述回答中描述的那樣,對flag.String函式的呼叫其實就是一個呼叫運算式,而這個運算式的型別是*string,即字串的指標型別,
這也是呼叫flag.String函式后得到結果的型別,隨后,Go 語言把這個呼叫了flag.String函式的運算式型別,直接作為了變數name的型別,這就是“推斷”一詞所指代的操作了,
至于第二種方式所用的短變數宣告,實際上就是 Go 語言的型別推斷再加上一點點語法糖,
我們只能在函式體內部使用短變數宣告,在撰寫if、for或switch陳述句的時候,我們經常把它安插在初始化子句中,并用來宣告一些臨時的變數,而相比之下,第一種方式更加通用,它可以被用在任何地方,

(變數的多種宣告方式)
短變數宣告還有其他的玩法,我稍后就會講到,
知識擴展
1. Go 語言的型別推斷可以帶來哪些好處?
如果面試官問你這個問題,你應該怎樣回答?
當然,在寫代碼時,我們通過使用 Go 語言的型別推斷,而節省下來的鍵盤敲擊次數幾乎可以忽略不計,但它真正的好處,往往會體現在我們寫代碼之后的那些事情上,比如代碼重構,
為了更好的演示,我們先要做一點準備作業,我們依然通過呼叫一個函式在宣告name變數的同時為它賦值,但是這個函式不是flag.String,而是由我們自己定義的某個函式,比如叫getTheFlag,
package main
import (
"flag"
"fmt"
)
func main() {
var name = getTheFlag()
flag.Parse()
fmt.Printf("Hello, %v!\n", *name)
}
func getTheFlag() *string {
return flag.String("name", "everyone", "The greeting object.")
}
我們可以用getTheFlag函式包裹(或者說包裝)那個對flag.String函式的呼叫,并把其結果直接作為getTheFlag函式的結果,結果的型別是*string,
這樣一來,var name =右邊的運算式,可以變為針對getTheFlag函式的呼叫運算式了,這實際上是對“宣告并賦值name變數的那行代碼”的重構,
我們通常把不改變某個程式與外界的任何互動方式和規則,而只改變其內部實作”的代碼修改方式,叫做對該程式的重構,重構的物件可以是一行代碼、一個函式、一個功能模塊,甚至一個軟體系統,
好了,在準備作業做完之后,你會發現,你可以隨意改變getTheFlag函式的內部實作,及其回傳結果的型別,而不用修改main函式中的任何代碼,
這個命令原始碼檔案依然可以通過編譯,并且構建和運行也都不會有問題,也許你能感覺得到,這是一個關于程式靈活性的質變,
我們不顯式地指定變數name的型別,使得它可以被賦予任何型別的值,也就是說,變數name的型別可以在其初始化時,由其他程式動態地確定,
在你改變getTheFlag函式的結果型別之后,Go 語言的編譯器會在你再次構建該程式的時候,自動地更新變數name的型別,如果你使用過Python或Ruby這種動態型別的編程語言的話,一定會覺得這情景似曾相識,
沒錯,通過這種型別推斷,你可以體驗到動態型別編程語言所帶來的一部分優勢,即程式靈活性的明顯提升,但在那些編程語言中,這種提升可以說是用程式的可維護性和運行效率換來的,
Go 語言是靜態型別的,所以一旦在初始化變數時確定了它的型別,之后就不可能再改變,這就避免了在后面維護程式時的一些問題,另外,請記住,這種型別的確定是在編譯期完成的,因此不會對程式的運行效率產生任何影響,
現在,你應該已經對這個問題有一個比較深刻的理解了,
如果只用一兩句話回答這個問題的話,我想可以是這樣的:Go 語言的型別推斷可以明顯提升程式的靈活性,使得代碼重構變得更加容易,同時又不會給代碼的維護帶來額外負擔(實際上,它恰恰可以避免散彈式的代碼修改),更不會損失程式的運行效率,
2. 變數的重宣告是什么意思?
這涉及了短變數宣告,通過使用它,我們可以對同一個代碼塊中的變數進行重宣告,
既然說到了代碼塊,我先來解釋一下它,在 Go 語言中,代碼塊一般就是一個由花括號括起來的區域,里面可以包含運算式和陳述句,Go 語言本身以及我們撰寫的代碼共同形成了一個非常大的代碼塊,也叫全域代碼塊,這主要體現在,只要是公開的全域變數,都可以被任何代碼所使用,相對小一些的代碼塊是代碼包,一個代碼包可以包含許多子代碼包,所以這樣的代碼塊也可以很大,接下來,每個原始碼檔案也都是一個代碼塊,每個函式也是一個代碼塊,每個if陳述句、for陳述句、switch陳述句和select陳述句都是一個代碼塊,甚至,switch或select陳述句中的case子句也都是獨立的代碼塊,走個極端,我就在main函式中寫一對緊挨著的花括號算不算一個代碼塊?當然也算,這甚至還有個名詞,叫“空代碼塊”,
回到變數重宣告的問題上,其含義是對已經宣告過的變數再次宣告,變數重宣告的前提條件如下,
- 由于變數的型別在其初始化時就已經確定了,所以對它再次宣告時賦予的型別必須與其原本的型別相同,否則會產生編譯錯誤,
- 變數的重宣告只可能發生在某一個代碼塊中,如果與當前的變數重名的是外層代碼塊中的變數,那么就是另外一種含義了,我在下一篇文章中會講到,
- 變數的重宣告只有在使用短變數宣告時才會發生,否則也無法通過編譯,如果要在此處宣告全新的變數,那么就應該使用包含關鍵字var的宣告陳述句,但是這時就不能與同一個代碼塊中的任何變數有重名了,
- 被“宣告并賦值”的變數必須是多個,并且其中至少有一個是新的變數,這時我們才可以說對其中的舊變數進行了重宣告,
這樣來看,變數重宣告其實算是一個語法糖(或者叫便利措施),它允許我們在使用短變數宣告時不用理會被賦值的多個變數中是否包含舊變數,可以想象,如果不這樣會多寫不少代碼,
我把一個簡單的例子寫在了“Golang_Puzzlers”專案的puzzlers/article4/q3包中的 demo9.go 檔案中,你可以去看一下,
這其中最重要的兩行代碼如下:
var err error n, err := io.WriteString(os.Stdout, "Hello, everyone!\n")
我使用短變數宣告對新變數n和舊變數err進行了“宣告并賦值”,這時也是對后者的重宣告,
總結
在本篇中,我們聚焦于最基本的 Go 語言程式物體:變數,并詳細解說了變數宣告和賦值的基本方法,及其背后的重要概念和知識,我們使用關鍵字var和短變數宣告,都可以實作對變數的“宣告并賦值”,
這兩種方式各有千秋,有著各自的特點和適用場景,前者可以被用在任何地方,而后者只能被用在函式或者其他更小的代碼塊中,
不過,通過前者我們無法對已有的變數進行重宣告,也就是說它無法處理新舊變數混在一起的情況,不過它們也有一個很重要的共同點,即:基于型別推斷,Go 語言的型別推斷只應用在了對變數或常量的初始化方面,
思考題
本次的思考題只有一個:如果與當前的變數重名的是外層代碼塊中的變數,那么這意味著什么?
不過,通過前者我們無法對已有的變數進行重宣告,也就是說它無法處理新舊變數混在一起的情況,不過它們也有一個很重要的共同點,即:基于型別推斷,Go 語言的型別推斷只應用在了對變數或常量的初始化方面,
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