The Go Programming Language（读书笔记）

The Go Programming Language

[编辑]Tutorial

1. os.Args, slice, ~JS ArrayView？, [begin, end) 这其实是Python语法吧？
2. 如果变量没有显示初始化，则实际上初始化为改type的零值，对string就是""
3. for i=0; i<len(os.Args); i++ { ... } //不带()的for循环有点不太适应
   1. 不合法：y=x++ 或 ++x
   2. for _, arg := range os.Args[1:] {
   3. => strings.Join(os.Args[1:], " ")
4. counts := make(map[string]int) //寻找重复的行;
   1. input := bufio.NewScanner(os.Stdin) //想起了Java的StringTokenizer或C++的cin
   2. for input.Scan() { counts[input.Text()]++ }
5. fmt.Printf：
   1.  %d %x %f ... %t（true/false）
   2.  %c Unicode码点
   3.  %q 双引号括起来的string
   4.  %v 自然格式
   5.  %T 类型
6. f, err := os.Open(path) #注意，f的类型是*os.File
   1. 直接读取整个文件内容：data, err := ioutil.ReadFile(path)
7. 图像编码的例子：Go类库太强大了
8. Fetching a URL
   1. res, err := http.Get(url) #注意，这里能处理https连接
   2. b, err := ioutil.ReadAll(res.Body) #这里Body是一个流对象
   3. 并发化：
      1. ch := make(chan string)
      2. go fetch(url, ch) #启动一个goroutine
      3. <-ch #其实会在这里阻塞等待吧？
      4. func fetch(url string, ch chan<- string) {
         1. ch <- fmt.Sprint(err)
9. Web服务器
   1. http.HandleFunc("/", handler)
   2. func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { //后者参数是一个*struct类型，而前者是个引用（复合类型？）
      1. r.URL.Path
   3. var mu sync.Mutex #用于保护goroutine's对共享变量的访问

[编辑]程序结构

1. 名字
2. 声明：var const type func
   1. package + import：借鉴Java的？
   2.  :=是声明，=是赋值
      1. i, j = j, i
      2. 重名的第2次:=是赋值（但是必须至少声明一个新变量，wtf？？）
3. 指针
   1. x := 1; p := &x; *p = 2
   2. nil
   3. 可安全地返回局部变量的地址 => Pointer aliasing
   4. *p++ //不改变指针p的值
   5. new函数
   6. 变量的生命周期（要求编译器进行‘逃逸分析’）
4. 赋值
   1. v, ok = x.(T) //m[key], <-ch
   2. _, err = io.Copy(dst, src)
5. 类型声明
   1. type Celsius float64 //每个类型T对应一个类型转换T(x)，允许转换当且仅当类型兼容
      1. func (c Celsius) String() string { return fmt.Sprintf("%g C", c) }
6. 包与文件
   1. 包级变量的初始化；多个.go文件的导入顺序；func init() {...}
7. Scope（编译期的名字解析）
   1. shadow
   2. else if嵌套在if中，可看到前者声明的变量
   3. 一个奇怪的例子：var cwd string; func init() { cwd, err := os.Getwd() //错误，全局变量cwd在init里没有被初始化

[编辑]基本数据类型

1. 整数
   1. int/uint{8,16,32,64}, int
   2. rune（=int32）：Unicode码点
   3. byte（=uint8）
   4. uintptr（参考Low Level Programming章节）
   5. x &^ y（用y来bit clear x, 都为1则清除，否则保持不变, 与非？） vs 同或？
   6. len()返回int而不是uint是有一些额外的好处的。。。
   7. %#[1]x //[1]代表使用Printf的第一个操作数，#代表增加前缀0/0x
2. 浮点数
   1. 使用float64
   2. fmt.Println(z, -z, 1/z, -1/z, z/z); //"0 -0 +Inf -Inf NaN"
3. 复数
   1. import ("image", "image/color", "image/png", "math/complx", "os")
4. Booleans
5. 字符串
   1. UTF-内部编码：第i个字节不是第i个字符
   2. 无法修改：s[0]='L'; 但是可以重新引用：s+=", hi"
   3. "..."里的\xxx转义序列
   4. raw string literal：`...` （反引号，这里没C++11复杂，但是简单）多行时\r会被删除（留下\n？）
      1. 用于写正则表达式？
   5. Unicode
      1. UTF-8是Go语言的作者Ken Thompson和Rob Pike发明的：
         1. 使用1~4个字节，第1个字节的前缀分别为0 110 1110 11110，后面的都是10（最多可用21个比特的空间？不过还可以继续扩展）
         2. No rune's encoding is a substring of any other, so you can search by just bytes
         3. \uhhhh \Uhhhhhhhh
         4. "世界" = "\xe4\xb8\x96\xe7\x95\x8c" = "\u4e16\u754c"
         5. >=256的单个rune不能用"\xe4\xb8\x96"的形式表示
         6. utf8.RuneCountInString(s) 统计字符的个数
         7. 挨个解码：rune, size := utf8.DecodeRuneInString(s[i:]); i += size
            1. => for i, r := range s { ...
            2. => r := []rune(s)
         8. 如果遇到错误：产生一个替换字符, '\uFFFD'
   6. *Strings and Byte Slices
      1. bytes.Buffer的WriteRune方法？专用的序列化
6. 常量
   1. type Weekday int; const ( Sunday Weekday = iota, Monday, ... ) //常量生成器
   2. * untyped constants：常量表达式？

[编辑]复合类型

1. 数组
   1. q := [...]int{1,2,3} //类型是[3]int，数组的长度是类型的一部分
   2. r := [...]int{99: -1} //前99个元素都是0
   3. import "ctypto/sha256"; c1 = sha256.Sum256([]byte("x")); //%x可以16进制打印全部元素
2. 切片
   1. s[i:j], where 0<=i<=j<=cap(s)
   2. 不可比较（可能包含自身？‘间接的’），bytes.Equal可用于比较2个[]byte，但其他的需要自己写
   3. *测试为空：len(s)==0 不是s==nil
   4. 创建切片：make([]T, len, cap)
   5. append（slice并不是纯粹的引用类型）
      1. x = append(x, x...)
3. Maps
   1. map元素不是变量，不能用&获取地址
   2. for k, v := range m { ...
   3. in := bufio.NewReader(os.Stdin); for { r, n, err := in.ReadRune(); if err!=io.EOF && err==nil { ...
      1. if r==unicode.ReplacementChar && n==1 { continue }
4. 结构
   1. p := &Point{1,2}
   2. 匿名域（相当于OOP里子类重用基类的成员）
      1. 进一步的，任何类型都可以作为匿名域嵌入，哪怕没有subfields（这个有点像traits/mixin的概念）
5. JSON
   1. data, err := json.Marshal(obj) //内部使用了反射机制（编译型的语言支持运行时反射？？）
   2. if err := json.Unmarshal(data, &obj); err!=nil { ...
6. 文本与HTML模板
   1. const t = `... {{.Name}} ... {{range .Items}} ... {{end}}`
   2. tpl := template.Must(template.New("escape").Parse(t)) ==> tpl.Execute(os.Stdout, dataIn)

[编辑]函数

1. 可变大小的栈？！（这样看来，递归不用担心栈溢出了）
2. 多返回值
3. 显示错误处理：os.Open不仅会报告错误的原因，还会输出文件名
4. io.EOF
5. 函数作为值
6. 匿名函数
   1. os.MkdirAll(dirpath, 0755) //循环变量每次会被更新，重命名到一个新的局部变量（使用go, defer时会遇到）
7. Variadic函数
   1. func sum(vals ...int) int { ... } //<== sum(values...)
      1. ...interface{}
      2. ==> func sum(vals ...int) (result int) { defer func() { fmt.Printf(result) }() ... } //AOP
8. 推迟的函数调用
   1. defer resp.Body.Close()
9. Panic
   1. var scheme = regexp.MustCompile(`^https?:`)
   2. n := runtime.Stack(buf[:], false); os.Stdout.Write(buf[:n])
10. Recover
    1. 例如，net/http包可调用recover()从用户handler的panic中恢复（？）

[编辑]方法

1. func (p *Point) ScaleBy(factor float64) { ... } //名称是(*Point).ScaleBy
   1. 隐式转换：var p Point; ...; p.ScaleBy(2); //等于(&p).ScaleBy(2)
      1. 不能用于结构成员或slice元素，因它们是‘临时变量’，不能&取地址
2. nil
3. The type of an anonymous field may be a pointer to a named type, in which case fields and methods are promoted indirectly from the pointed-to object. （方法嵌入struct）
4. 方法的值与表达式
   1. f := (*Point).ScaleBy //selector语法，这实际上是一个独立的函数，有别与C++里的成员函数指针？
5. 封装（struct的小写字母开头的域外部不可见）

[编辑]Interfaces

1. var _ io.Writer = (*bytes.Buffer)(nil)
2. 案例分析：flag.Value
3. 接口的值（类型描述符）
   1. dynamic dispatch
4. 接口类型不可比较，会panic
5. sort.Interface
6. http.Handler
   1. type Handler interface { ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) }
   2. func ListenAndServe(address string, h Handler) error
   3. ServeMux（就是一个微型的Web框架？）
      1. Go语言不需要Web框架...
      2. mux.Handle("/list", http.HandlerFunc(db.list)) //注意，http.HandlerFunc是一个类型转换
         1. func (db database) list(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { ... }
      3. => mux.HandleFunc("/list", db.list)
   4. 注意：每个handler在单独的goroutin中执行
7. error
8. 案例分析：表达式求值
9. *类型断言
   1. if w, ok := w.(*os.File); ok { ...
10. *类型开关

[编辑]Goroutines and Channels

1. time.Now().Format("15:04:05") //基于实例的格式化，参考时间：“Mon Jan 2 03:04:05PM 2006 UTC-0700”
2. 并发的Echo：
   1. io.Copy(c, c) #c net.Conn
3. 1*time.Second //time.Duration类型; ==> time.Sleep(delay)
4. ch = make(chan int) //Unbuffered, 仅仅用于同步？ch <- 1; <-ch
   1. ch <- struct{}{}
5. 如果sender知道没有更多数据发送，它可以close(ch)以通知接受者：msg, ok := <-ch
6. 单向的Channel类型
   1. chan<- int和<-chan int
7. 缓冲的Channels
   1. ch = make(chan string, 10) //满时发送阻塞，空时接受者阻塞
   2. 示例：返回DNS查询最快的结果（代码略）
8. sync.WaitGroup：对goroutine的启动／结束进行计数
   1. wg.Add(1) wg.Done() wg.Wait() //哈，就是个信号量嘛, Add(1)必须在go启动worker前调用，不然不能保证Add(1)在主Wait()前执行
   2. 可用于限制并发的IO操作数
9. 示例：并发的Web爬虫
   1. too parallel ==> 计数chan可用于代表资源限制
10. select
    1. tick := time.Tick(10*time.Second) ==> <-tick //倒计时 ==> time.NewTicker？可Stop()
    2. select {
       1. case <-ch1: ...
       2. case x := <-ch2: ...a
       3. case ch3 <- y: ...
       4. case <-time.After(10*time.Second) //time.After返回一个channel,同时内部启动一个goroutine向其发送超时通知
11. 示例：并发的目录遍历
    1. 嗯？可以直接对一个chan做for range迭代？
12. *取消
    1. select里的default:分支代表什么意思？没有任何case channel就绪？
    2. **调试：利用panic dump
13. 示例：Chat Server
    1. 每种特定类型的消息就是一个channel？coming、leaving、msg

[编辑]并发with共享变量

1. 并发安全：竞争条件、死锁、活锁、饥饿
2. 共享变量的monitor goroutine ==> Share by communicating
3. 互斥：sync.Mutex
   1. 保护对共享变量的访问，‘临界区域’
   2. defer m.Unlock() //宁可临界区域大一些，避免panic导致的问题？
   3. ＊Mutex不可重入
4. *读写锁：sync.RWMutex
5. 内存同步
   1. CPU/Compiler乱序执行调度带来的额外问题
6. sync.Once
   1. loadIconsOnce.Do( loadIcons )
7. 竞争检测
   1. go build/run/test -race
8. *示例：并发非阻塞Cache（？？？）
9. Goroutines与线程
   1. 可增长的栈：2KB --> 1GB
   2. m:n调度
   3. GOMAXPROCS
   4. Goroutines没有Identity：Simpler设计，函数参数直接影响行为

[编辑]包与Go工具

1. Import路径
   1. 域名指定全称？Go Tool负责解析处理？
2. package声明
   1. main()
   2. _test.go
3. 重命名import
4. 空import
   1. import _ "image/png" //仅仅为了执行其init()？Register PNG Decode()；
5. 包与命名
6. Go工具
   1. $ export GOPATH=$HOME/gobook
   2. $ go get gopl.io/...
   3. $ go env
   4. $ go build ./src/gopl.io/ch1/helloworld //本地路径需要以./开始
      1. *_linux.go
      2. // +buils linux darwin
7. *Documenting
   1. $ go doc ...
8. 内部包
   1. net/http/internal/chunked仅可被net/http或net/http/httputil导入
9. $ go list ...
   1. $ go list -f '模板:.ImportPath -> 模板:Join .Imports " "' compress/...

[编辑]Testing

1. func TestNameOrFeature(t *testing.T) { ... t.Error(`...`) ...
2. 代码覆盖
   1. $ go test -v -run=Coverage -cover-profile=c.out ...
   2. $ go tool cover -html=c.out
3. Benchmark函数
4. Profiling
   1. $ go test -cpuprofile=cpu.out -memprofile=mem.out --blockprofile=block.out
5. *Example函数

[编辑]反射

1. reflect.Type／Value
2. 示例：编码S-表达式
3. *访问struct域的tag（让我想起了JAXB）

[编辑]底层编程

1. unsafe.Sizeof / Alignof / Offsetof
2. unsafe.Pointer
   1. 可将*float64转换为*uint64，以查看浮点数的位模式
   2. 虽然当前Go并不使用moving GC...
3. ＊＊用cgo来调用C语言代码（略）