Go語言的變量定義詳情

更新時間：2022年03月31日 09:20:43 作者：蘇州程序大白

這篇文章主要介紹了Go語言的變量定義詳情,go定義變量的方式和c,c++,java語法不一樣,var?變量名類型,var在前，變量名在中間，類型在后面,下文更多詳細內(nèi)容需要的小伙伴可以參考一下

一、變量

聲明變量

go定義變量的方式和c,c++,java語法不一樣，如下：

var 變量名類型, 比如 : var a int

var在前，變量名在中間，類型在后面

我們以代碼舉例，如下：

var i int = 0
var i = 0
var i int

以上三個表達式均是合法的，第三個表達式會將i初始化為int類型的零值，0；如果i是bool類型，則為false；i是float64類型，則為0.0；i為string類型，則為""；i為interface類型，則為nil；i為引用類型，則為nil；如果i是struct，則是將struct中所有的字段初始化為對應(yīng)類型的零值。

這種初始化機制可以保證任何一個變量都是有初始值的，這樣在做邊界條件條件檢查時不需要擔(dān)心值未初始化，可以避免一些潛在的錯誤，相信C和C++程序員的體會更加深入。

fmt.Println(s) // ""

這里的s是可以正常打印的，而不是導(dǎo)致某種不可預(yù)期的錯誤。

可以在同一條語句中聲明多個變量：

var b, f, s = true, 2.3, "four"http:// bool, float64, string

包內(nèi)可見的變量在main函數(shù)開始執(zhí)行之前初始化，本地變量在函數(shù)執(zhí)行到對應(yīng)的聲明語句時初始化。

變量也可以通過函數(shù)的返回值來初始化：

var f, err = os.Open(name) // os.Open returns a file and an error

二、短聲明

在函數(shù)內(nèi)部，有一種短聲明的方式，形式是name := expression，這里，變量的類型是由編譯器自動確定的。

anim := gif.GIF{LoopCount: nframes}
freq := rand.Float64() * 3.0
t := 0.0

因為這種形式非常簡潔，因此在函數(shù)內(nèi)部(本地變量)大量使用。如果需要為本地變量顯式的指定類型，或者先聲明一個變量后面再賦值，那么應(yīng)該使用var：

i := 100// an int
var boiling float64 = 100// a float64
var names []string
var err error
var p Point

就像var聲明一樣，短聲明也可以并行初始化。

i, j := 0, 1

要謹(jǐn)記的是，:=是一個聲明，=是一個賦值，因此在需要賦值的場所不能使用 :=

var i int
i := 10//panic : no new variables on left side of :=

可以利用并行賦值的特性來進行值交換：

i, j = j, i // swap values of i and j

有一點需要注意的：短聲明左邊的變量未必都是新聲明的?。?/p>

//...
out, err := os.Create(path2)?

/因為err已經(jīng)聲明過，因此這里只新聲明一個變量out。

雖然這里使用:=，但是err是在上個語句聲明的，這里僅僅是賦值/

而且，短聲明的左邊變量必須有一個是新的，若都是之前聲明過的，會報編譯錯誤：

f, err := os.Open(infile)
// ...
f, err := os.Create(outfile) // compile error: no new variables

正確的寫法是這樣的：

f, err := os.Open(infile)
// ...
f, err = os.Create(outfile) // compile ok

指針

值變量的存儲地址存的是一個值。例如 x = 1 就是在x的存儲地址存上1這個值； x[i] = 1代表在數(shù)組第i + 1的位置存上1這個值；x.f = 1，代表struct x中的f字段所在的存儲位置存上1這個值。

指針值是一個變量的存儲地址。注意：不是所有的值都有地址，但是變量肯定是有地址的！這個概念一定要搞清楚！通過指針，我們可以間接的去訪問一個變量，甚至不需要知道變量名。

var x int = 10
p := &x?
/*&x是取x變量的地址，因此p是一個指針，指向x變量.
這里p的類型是*int,意思是指向int的指針*/
fmt.Printf("addr:%p, value:%d\n", p, *p)
//output: addr:0xc820074d98, value:10
*p = 20// 更新x到20

上面的代碼中，我們說p指向x或者p包含了x的地址。p的意思是從p地址中取出對應(yīng)的變量值，因此p就是x的值：10。因為p是一個變量，因此可以作為左值使用，p = 20，這時代表p地址中的值更新為20，因此這里x會變?yōu)?0。下面的例子也充分解釋了指針的作用：

x := 1
p := &x ? ? ? ? // p類型:*int,指向x
fmt.Println(*p) // "1"
*p = 2// 等價于x = 2
fmt.Println(x) ?// "2"

聚合類型struct或者array中的元素也是變量，因此是可以通過尋址(&)獲取指針的。

若一個值是變量，那么它就是可尋址的，因此若一個表達式可以作為一個變量使用時，意味著該表達式可以尋址，也可以被使用&操作符。

｀指針的零值是nil(記得之前的內(nèi)容嗎？go的所有類型在沒有初始值時都默認(rèn)會初始化為該類型的零值)。若p指向一個變量，那么p != nil 就是true,因為p會被賦予變量的地址。指針是可以比較的，兩個指針相等意味著兩個指針都指向同一個變量或者兩個指針都為nil。

var x, y int
fmt.Println(&x == &x, &x == &y, &x == nil) // "true false false" ? ?

在函數(shù)中返回一個本地變量的地址是很安全的。例如以下代碼，本地變量v是在f中創(chuàng)建的，從f返回后依然會存在，指針p仍然會去引用v：

var p = f()
fmt.Println(*p) //output:1
func f() *int{
? ? v := 1
return &v
}

每次調(diào)用f都會返回不同的指針，因為f會創(chuàng)建新的本地變量并返回指針：

fmt.Println(f() == f()) // "false"

把變量的指針傳遞給函數(shù)，即可以在函數(shù)內(nèi)部修改該變量(go的函數(shù)默認(rèn)是值傳遞，所有的值類型都會進行內(nèi)存拷貝)。

func incr(p *int)int{
? ? ? ? *p++ // increments what p points to; does not change p
return *p
}
v := 1
incr(&v) ? ? ? ? ? ? ?// v現(xiàn)在是2
fmt.Println(incr(&v)) // "3" (and v is 3)

指針在flag包中是很重要的。flag會讀取程序命令行的參數(shù)，然后設(shè)置程序內(nèi)部的變量。下面的例子中，我們有兩個命令行參數(shù)：-n，不打印換行符；-s sep，使用自定義的字符串分隔符進行打印。

package main
import(
"flag"
"fmt"
"strings"
)
var n = flag.Bool("n", false, "忽略換行符")
var sep = flag.String("s", " ", "分隔符")
func main(){
? ? flag.Parse()
? ? fmt.Print(strings.Join(flag.Args(), *sep))
if !*n {
? ? ? ? ? fmt.Println()
? ? }
}

flag.Bool會創(chuàng)建一個bool類型的flag變量，flag.Bool有三個參數(shù)：flag的名字，命令行沒有傳值時默認(rèn)的flag值(false),flag的描述信息( 當(dāng)用戶傳入一個非法的參數(shù)或者-h、 -help時，會打印該描述信息)。變量sep和n 都是flag變量的指針，因此要通過sep和n來訪問原始的flag值。

當(dāng)程序運行時，在使用flag值之前首先要調(diào)用flag.Parse。非flag參數(shù)可以通過args := flag.Args()來訪問，args的類型是[]string(見后續(xù)章節(jié))。如果flag.Parse報錯，那么程序就會打印出一個使用說明，然后調(diào)用os.Exit(2)來結(jié)束。

讓我們來測試一下上面的程序：

$ go build gopl.io/ch2/echo4
$ ./echo4 a bc def
a bc def
$ ./echo4 -s / a bc def
a/bc/def
$ ./echo4 -n a bc def
a bc def$
$ ./echo4 -help
Usage of ./echo4:
? ? ?-n ? ?忽略換行符
? ? ?-s string
? ? ?分隔符 (default" ")

三、new函數(shù)

還可以通過內(nèi)建(built-in)函數(shù)new來創(chuàng)建變量。new(T)會初始化一個類型為T的變量，值為類型T對應(yīng)的零值，然后返回一個指針：*T。

p := new(int) ? // p,類型*int,指向一個沒有命名的int變量
fmt.Println(*p) // "0"
*p = 2
fmt.Println(*p) // "2"

這種聲明方式和普通的var聲明再取地址沒有區(qū)別。如果不想絞盡腦汁的去思考一個變量名，那么就可以使用new:

func newInt() *int{ ? ? ? ? ? ?func newInt() *int{
returnnew(int) ? ? ? ? ? ? ? ? var dummy int
} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return &dummy
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

每次調(diào)用new都會返回一個唯一的地址：

p := new(int)
q := new(int)
fmt.Println(p == q) // "false"

但是有一個例外：比如struct{}或[0]int,這種類型的變量沒有包含什么信息且為零值，可能會有同樣的地址。

new函數(shù)相對來說是較少使用的，因為最常用的未具名變量是struct類型，對于這種類型而言，相應(yīng)的struct語法更靈活也更適合。

因為new是預(yù)定義的函數(shù)名(參見上一節(jié)的保留字),不是語言關(guān)鍵字，因此可以用new做函數(shù)內(nèi)的變量名：

func delta(old, new int)int{ returnnew - old }

當(dāng)然，在delta函數(shù)內(nèi)部，是不能再使用new函數(shù)了！

四、變量的生命期

變量的生命期就是程序執(zhí)行期間變量的存活期。包內(nèi)可見的變量的生命期是固定的：程序的整個執(zhí)行期。作為對比，本地變量的生命期是動態(tài)的：每次聲明語句執(zhí)行時，都會創(chuàng)建一個新的變量實例，變量的生命期就是從創(chuàng)建到不可到達狀態(tài)(見下文)之間的時間段，生命期結(jié)束后變量可能會被回收。

函數(shù)的參數(shù)和本地變量都是動態(tài)生命期，在每次函數(shù)調(diào)用和執(zhí)行的時候，這些變量會被創(chuàng)建。例如下面的代碼：

for t := 0.0; t < cycles*2*math.Pi; t += res {
? ? x := math.Sin(t)
? ? y := math.Sin(t*freq + phase)
? ? img.SetColorIndex(size+int(x*size+0.5), size+int(y*size+0.5),
? ? ? ? ? blackIndex)
? ? }

每次for循環(huán)執(zhí)行時，t,x,y都會被重新創(chuàng)建。

那么GC是怎么判斷一個變量應(yīng)該被回收呢？完整的機制是很復(fù)雜的，但是基本的思想是尋找每個變量的過程路徑，如果找不到這樣的路徑，那么變量就是不可到達的，因此就是可以被回收的。

一個變量的生命期只取決于變量是否是可到達的，因此一個本地變量可以在循環(huán)之外依然存活，甚至可以在函數(shù)return后依然存活。編譯器會選擇在堆上或者棧上去分配變量，但是請記住：編譯器的選擇并不是由var或者new這樣的聲明方式?jīng)Q定的。

var global *int
func f() { ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?func g(){
? ? var x int ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? y := new(int)
? ? x = 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? *y = 1
? ? global = &x ? ? ? ? ? ? ? ? }
}

上面代碼中，x是在堆上分配的變量，因為在f返回后，x也是可到達的(global指針)。這里x是f的本地變量，因此，這里我們說x從f中逃逸了。相反，當(dāng)g返回時，變量y就變?yōu)椴豢傻竭_的，然后會被垃圾回收。因為y沒有從g中逃逸，所以編譯器將*y分配在棧上(即使是用new分配的)。在絕大多數(shù)情況下，我們都不用擔(dān)心變量逃逸的問題，只要在做性能優(yōu)化時意識到：每一個逃逸的變量都需要進行一次額外的內(nèi)存分配。

盡管自動GC對于寫現(xiàn)代化的程序來說，是一個巨大的幫助，但是我們也要理解go語言的內(nèi)存機制。程序不需要顯式的內(nèi)存分配或者回收，可是為了寫出高效的程序，我們?nèi)匀恍枰宄闹雷兞康纳?。例如，在長期對象(特別是全局變量)中持有指向短期對象的指針，會阻止GC回收這些短期對象，因為在這種情況下，短期對象是可以到達的??！