[Go语言入门] 02 Go语言程序结构
文章目录
-
- 02 Go语言程序结构
-
- 2.1 Go语言的一些基本概念
- 2.2 go源文件的代码结构
- 2.3 Go项目的基本文件结构
- 2.4 实战：创建一个模块
- 2.5 实战：从另一个模块调用刚创建的模块
- 2.6 Go程序的初始化过程
02 Go语言程序结构
2.1 Go语言的一些基本概念
变量
Go语言变量源于数学中变量的概念。变量表示一块内存区域，用来存放数据。变量有一个名字，称作变量名。通过变量名可以访问变量，读写变量的内存数据。
举例：
var a = 1 // 变量a，存放数字1
var b = 2 // 变量b，存放数字2
var c = "hello" // 变量c，存放字符串"hello"
数据类型
Go语言的变量中存放的数据是有类型的。数据类型是对变量中存放的数据的某种解释方式，即程序把内存中的数据看做是什么样的值。
Go语言的数据类型可分为：基本数据类型和派生数据类型。
常见的基本数据类型有：布尔型（bool）、数值型（int，int32，int64，uint，uint32，uint64，…）、字符串型（string）。
函数
函数代表一系列先后执行的操作。函数有一个名字，称作函数名。通过函数名可以调用函数，执行其所代表的操作。
举例：
package main
import "fmt"
// 函数sumOfSquares返回两个数的平方和
func sumOfSquares(a int, b int) int {
var c = a*a + b*b
return c
}
func main() {
var sum int
sum = sumOfSquares(3, 5) // 调用函数sumOfSquares
fmt.Printf("sum = %d\n", sum)
sum = sumOfSquares(5, 6)
fmt.Printf("sum = %d\n", sum) // 调用函数sumOfSquares
}
注释
/*
这是多行注释。
这是它的第二行。
这是它的第三行。
*/
// 这是单行注释
包
包由一个或多个go源文件聚合而成。这些go源文件存放在同一目录下，这个目录称作包目录。
包是对这些go源文件中声明的数据类型、变量、函数等的封装。
可以设置包中的一些名称是导出的，以便外部包使用；非导出的名称，仅可在包内部使用。
包给包中的代码提供了独立的命名空间，不同包中的相同名称不会冲突。
模块
模块由一个或多个包聚合而成。这些包的包目录放在同一顶层目录下，这个顶层目录称作模块目录。
Go语言是以模块为单位定义编译时需要的上下文的，包括：使用的Go版本、依赖的其他模块以及版本。
2.2 go源文件的代码结构
// 当前程序的包声明，说明当前程序所属的包
package main
// 导入其他包
import "fmt"
// 常量定义
const PI = 3.14
// 全局变量的声明和赋值
var name = "gopher"
// 一般类型声明
type newType int
// 结构的声明
type gopher struct{}
// 接口的声明
type golang interface{}
// 函数的声明
func circleArea(r float32) float32 {
return PI*r*r;
}
// 由main函数作为程序入口点启动
func main() {
var text = "Hello, World!"
fmt.Println(text)
var area = circleArea(5)
fmt.Println(area)
}
2.3 Go项目的基本文件结构
Go项目的文件组织结构一般如下：
+ 项目目录
+ 模块1目录 （可以含有go文件，此时也作为一个包目录）
+ uvw.go
+ xyz.go
+ 包a目录
+ a.go
+ 包b目录
+ b.go
+ b2.go
+ 包c目录
+ c.go
+ 子包d目录
+ d.go
+ 模块2目录
+ ...
Go项目的组织结构：
- 项目目录下包含一个或多个模块目录；
- 模块目录下包含一个或多个go源文件/包目录；
- 包目录下面包含一个多个go源文件/子包目录；
- 子包目录还可以再包含go源文件和子包目录。
2.4 实战：创建一个模块
-
创建一个项目目录prj1.my.com，在其下再创建一个模块目录greetings：
$ mkdir prj1.my.com $ cd prj1.my.com $ mkdir greetings $ cd greetings -
使用go mod init初始化greetings模块：
$ go mod init prj1.my.com/greetings go: creating new go.mod: module prj1.my.com/greetings上面的
go mod init命令指定了prj1.my.com/greetings作为模块路径。当模块发布以后，别人的项目将通过这个URL来下载模块。go mod init命令会在当前目录生成一个go.mod文件。如果一个目录中有go.mod文件，Go就把该目录当作是一个模块目录。新生成的go.mod文件中仅定义了模块路径和使用的Go版本，如下：module prj1.my.com/greetings go 1.13以后，当你需要在你的模块中使用其他模块时，这个文件中还会增加对其他模块的依赖，并且可以指定具体依赖的版本。
-
在greetings目录下新建代码文件greetings.go：
package greetings import "fmt" // Hello returns a greeting for the named person. func Hello(name string) string { // Return a greeting that embeds the name in a message. message := fmt.Sprintf("Hi, %v. Welcome!", name) return message }
2.5 实战：从另一个模块调用刚创建的模块
-
回到prj1.my.com目录，在其下创建另一个模块目录hello：
cd .. mkdir hello cd hello -
在hello目录下新建代码文件hello.go：
package main import ( "fmt" "prj1.my.com/greetings" ) func main() { // Get a greeting message and print it. message := greetings.Hello("Gladys") fmt.Println(message) } -
把hello目录初始化为模块：
$ go mod init hello go: creating new go.mod: module hello -
设置hello模块使用本地的greetings模块：
如果greetings模块是作为一个产品发布的话，通常会有一个URL，该URL可以是互联网的地址，也可以是公司内部服务器的地址，Go会自动从该URL下载模块代码。但是现在，我们的greetings项目并不是作为产品发布的，而是在本地文件系统中。因此，需要在hello模块中将URL替换为本地路径。
-
在hello项目的go.mod中添加replace指令，
module hello go 1.13 replace prj1.my.com/greetings => ../greetingsreplace指令告诉Go，查找模块时候使用后面本地路径替换前面的模块路径。
-
在hello目录执行go build。go build编译代码的时候检测到代码中依赖了"prj1.my.com/greetings"包，然后定位到本地的greetings模块，并把它作为依赖项添加到go.mod中。
执行完go build之后，go.mod变为这样：
module hello go 1.13 replace prj1.my.com/greetings => ../greetings require prj1.my.com/greetings v0.0.0-00010101000000-000000000000将来如果greetings作为产品发布了，想让hello模块切换为使用已发布的greetings，只需要移除hello模块的go.mod文件中的replace指令，并且修改require指令使其指定一个具体的模块版本号。
module hello go 1.13 require prj1.my.com/greetings v1.1.0
-
-
在hello目录执行刚刚生成的二进制文件
$ ./hello
Hi, Gladys. Welcome!
2.6 Go程序的初始化过程
思考
下面的代码执行后输出的内容：
package main
import "fmt"
var g = globalVar()
func main() {
fmt.Println("main")
fmt.Printf("g = %d\n", g)
}
func init() {
fmt.Println("init")
}
func globalVar() int {
fmt.Println("globalVar")
return 3
}
实测结果：
globalVar
init
main
g = 3
从以上结果可以得出：
- 全局变量初始化最先被执行；
- 全局变量初始化之后，init()函数执行。但奇怪的是，代码中并没有调用它；
- 在init()函数执行之后，main()函数执行。
init()函数：
在Go语言中，init()函数是一个特殊的函数。每个go源文件中都可以定义一个init()函数，当然，go源文件中也可以不定义init()函数。
init()函数不需要显式调用，它会在包初始化的时候被自动调用。
如果某个包中的多个go源文件都定义了init()函数，并不会导致命名冲突，但这些init()函数的执行先后顺序是不确定的。
单个包的初始化过程：
（当在代码中import一个包时，会执行这个包的初始化。无论一个包在其他地方被import了多少次，都只会初始化一次。）
- 初始化一个包时，首先对各个go源文件中import导入的其他包执行初始化（每个被导入包的初始化也遵循本过程）。单个源文件中的import语句按出现顺序执行，多个源文件中的import语句执行顺序不确定。
- 当本包中的所有import语句都执行完毕后，对各个源文件中的全局变量执行初始化，单个源文件中的全局变量按出现顺序执行，多个源文件中的全局变量执行顺序不确定。
- 当本包中所有全局变量初始化完毕后，执行各个源文件中的init()函数。多个源文件中的init()函数执行顺序不确定。
如果一个包导入了其他包，被导入的包又导入了其他包，层层导入。那么按照依赖优先原则，最里层被导入的包要首先进行初始化，然后返回外层包，层层向外返回。每单个包的初始化都遵循上面的过程。
main包的初始化：
（main包的初始化也遵照上面的过程）
- 从执行main包中的所有import语句开始。import语句会触发被import包的初始化。
- 当main包中的所有import语句执行完毕，main包中的全局变量开始初始化。
- 当main包中的所有全局变量初始化完毕，main包中的所有init()函数得到执行。
- 当main包中的所有init()函数执行完毕，main()函数得到执行。
小练习，测试Go程序的初始化过程：
-
创建一个目录seeinit，进入该目录，执行go mod init初始化模块：
$ mkdir seeinit $ cd seeinit $ go mod init myexample.com/seeinit go: creating new go.mod: module myexample.com/seeinit -
在seeinit目录下创建子目录apple，该目录用来存放包apple的源码，在apple目录下创建源码文件apple.go、apple2.go。
apple.go:
package apple import "fmt" var Count = valueOfCount() func valueOfCount() int { fmt.Println("apple.valueOfCount()") return 1 } func init() { fmt.Println("apple.init() 111") }apple2.go:
package apple import "fmt" var count2 = valueOfCount2() func valueOfCount2() int { fmt.Println("apple.valueOfCount2()") return 2 } func init() { fmt.Println("apple.init() 222") } -
在seeinit目录下创建子目录orange，该子目录用来存放包orange的源码。在orange目录下创建源码文件orange.go、orange2.go。
orange.go:
package orange import "fmt" var Count = valueOfCount() func valueOfCount() int { fmt.Println("orange.valueOfCount()") return 2 } func init() { fmt.Println("orange.init() 111") }orange2.go:
package orange import "fmt" var count2 = valueOfCount2() func valueOfCount2() int { fmt.Println("orange.valueOfCount2()") return 3 } func init() { fmt.Println("orange.init() 222") } -
在seeinit目录下创建子目录banana，该子目录下存放包banana的代码，在banana目录下创建源码文件banana.go:
package banana import "fmt" var Count = valueOfCount() func valueOfCount() int { fmt.Println("banana.valueOfCount") return 5 } func init() { fmt.Println("banana init") } -
在seeinit目录下创建main包文件seeit.go、seeinit2.go:
seeinit.go:
package main import ( "fmt" "myexample.com/seeinit/apple" "myexample.com/seeinit/orange" ) var base = valueOfBase() func valueOfBase() int { fmt.Println("main.valueOfBase()") return 5 } var sum int func init() { fmt.Println("main.init() 111") sum = base + apple.Count + orange.Count } func main() { fmt.Println("main()") fmt.Printf("sum = %d\n", sum) }seeinit2.go:
package main import ( "fmt" _ "myexample.com/seeinit/banana" ) var base2 = valueOfBase2() func valueOfBase2() int { fmt.Println("main.valueOfBase2()") return 0 } func init() { fmt.Println("main.init() 222") } -
以上程序编写完毕后，在seeinit目录执行
go run seeit.go，将看到如下结果：从结果中可以印证Go程序的初始化顺序。
$ go run seeit.go apple.valueOfCount() apple.valueOfCount2() apple.init() 111 apple.init() 222 orange.valueOfCount() orange.valueOfCount2() orange.init() 111 orange.init() 222 banana.valueOfCount banana init main.valueOfBase() main.valueOfBase2() main.init() 111 main.init() 222 main() sum = 8
Copyright@2022 , [email protected]