其实 Go 语言的变量声明形式与其他主流静态语言有一个显著的差异,那就是它将变量名放在了类型的前面。
var a int = 666888
如果你没有显式为变量赋予初值,Go 编译器会为变量赋予这个类型的零值:
var a int // a的初值为int类型的零值:0
什么是类型的零值呢?Go 语言的每种原生类型都有它的默认值(这些原生类型我们后面再讲),这个默认值就是这个类型的零值。这里我给你写了 Go 规范定义的内置原生类型的默认值(即零值):
除了单独声明每个变量外,Go 语言还提供了变量声明块(block)的语法形式,可以用一个 var 关键字将多个变量声明放在一起,像下面代码这样:
var (
a int = 128
b int8 = 6
s string = "hello"
c rune = 'A'
t bool = true
)
你看在这个变量声明块中,我们通过一个 var 关键字声明了 5 个不同类型的变量。而且,Go 语言还支持在一行变量声明中同时声明多个变量:
这样的多变量声明同样也可以用在变量声明块中,像下面这样:
var ( a, b, c int = 5, 6, 7 c, d, e rune = 'C', 'D', 'E' )
当然了,虽然我们现在写的多变量声明都是在声明同一类型的变量,但是它也适用于声明不同类型的变量,这个我们等会儿会详细讲讲。
除了上面这种通用的变量声明形式,为了给开发者带来更好的使用体验,Go 语言还提供了两种变量声明的“语法糖”,下面我们逐一来学习一下。
# 1. 省略类型信息的声明:
在通用的变量声明的基础上,Go 编译器允许我们省略变量声明中的类型信息,它的标准范式是“var varName = initExpression”,比如下面就是一个省略了类型信息的变量声明:
var b = 13
那么 Go 编译器在遇到这样的变量声明后是如何确定变量的类型信息呢?
其实很简单,Go 编译器会根据右侧变量初值自动推导出变量的类型,并给这个变量赋予初值所对应的默认类型。比如,整型值的默认类型 int,浮点值的默认类型为 float64,复数值的默认类型为 complex128。其他类型值的默认类型就更好分辨了,在 Go 语言中仅有唯一与之对应的类型,比如布尔值的默认类型只能是 bool,字符值默认类型只能是 rune,字符串值的默认类型只能是 string 等。
如果我们不接受默认类型,而是要显式地为变量指定类型,除了通用的声明形式,我们还可以通过显式类型转型达到我们的目的:
var b = int32(13)
显然这种省略类型信息声明的“语法糖”仅适用于在变量声明的同时显式赋予变量初值的情况,下面这种没有初值的声明形式是不被允许的:
var b
结合多变量声明,我们可以使用这种变量声明“语法糖”声明多个不同类型的变量:
var a, b, c = 12, 'A', "hello"
在这个变量声明中,我们声明了三个变量 a、b 和 c,但它们分别具有不同的类型,分别为 int、rune 和 string。
在这种变量声明语法糖中,我们省去了变量类型信息,但 Go 编译器会为我们自动推导出类型信息。那是否还有更简化的变量声明形式呢?答案是有的。下面我们就来看看短变量声明。
# 2. 短变量声明:
其实,Go 语言还为我们提供了最简化的变量声明形式:短变量声明。使用短变量声明时,我们甚至可以省去 var 关键字以及类型信息,它的标准范式是“varName := initExpression”。我这里也举了几个例子:
a := 12
b := 'A'
c := "hello"
这里我们看到,短变量声明将通用变量声明中的四个部分省去了两个,但它并没有使用赋值操作符“=”,而是使用了短变量声明专用的“:=”。这个原理和上一种省略类型信息的声明语法糖一样,短变量声明中的变量类型也是由 Go 编译器自动推导出来的。
而且,短变量声明也支持一次声明多个变量,而且形式更为简洁,是这个样子的:
a, b, c := 12, 'A', "hello"
不过呢,短变量声明的使用也是有约束的,并不是所有变量都能用短变量声明来声明的,这个你会在下面的讲解中了解到。
好了,现在我们已经学习了至少三种变量声明形式了。这时候你可能有些犯迷糊了:这些变量声明形式是否适合所有变量呢?我到底该使用哪一种呢?别急,在揭晓答案之前,我们需要学习点预备知识:Go 语言的两类变量。
通常来说,Go 语言的变量可以分为两类:一类称为包级变量 (package varible),也就是在包级别可见的变量。如果是导出变量(大写字母开头),那么这个包级变量也可以被视为全局变量;另一类则是局部变量 (local varible),也就是 Go 函数或方法体内声明的变量,仅在函数或方法体内可见。而我们声明的所有变量都逃不开这两种。
有了这个预备知识,接下来我们就来分别说明一下这两类变量在声明形式选择上的方法,以及一些最佳实践。
# 包级变量的声明形式
首先,我先下个结论:包级变量只能使用带有 var 关键字的变量声明形式,不能使用短变量声明形式,但在形式细节上可以有一定灵活度。
# 第一类:声明并同时显式初始化。
你先看看这个代码:
// $GOROOT/src/io/io.go
var ErrShortWrite = errors.New("short write")
var ErrShortBuffer = errors.New("short buffer")
var EOF = errors.New("EOF")
我们可以看到,这个代码块里声明的变量都是 io 包的包级变量。在 Go 标准库中,对于变量声明的同时进行显式初始化的这类包级变量,实践中多使用这种省略类型信息的“语法糖”格式:
var varName = initExpression
就像我们前面说过的那样,Go 编译器会自动根据等号右侧 InitExpression 结果值的类型,来确定左侧声明的变量的类型,这个类型会是结果值对应类型的默认类型。
当然,如果我们不接受默认类型,而是要显式地为包级变量指定类型,那么我们有两种方式,我这里给出了两种包级变量的声明形式的对比示例。
//第一种:
plain
var a = 13 // 使用默认类型
var b int32 = 17 // 显式指定类型
var f float32 = 3.14 // 显式指定类型
//第二种:
var a = 13 // 使用默认类型
var b = int32(17) // 显式指定类型
var f = float32(3.14) // 显式指定类型
虽然这两种方式都是可以使用的,但从声明一致性的角度出发,Go 更推荐我们使用后者,这样能统一接受默认类型和显式指定类型这两种声明形式,尤其是在将这些变量放在一个 var 块中声明时,你会更明显地看到这一点。
所以我们更青睐下面这样的形式:
var (
a = 13
b = int32(17)
f = float32(3.14)
)
而不是下面这种看起来不一致的声明形式:
var (
a = 13
b int32 = 17
f float32 = 3.14
)
# 第二类:声明但延迟初始化。
对于声明时并不立即显式初始化的包级变量,我们可以使用下面这种通用变量声明形式:
var a int32
var f float64
我们知道,虽然没有显式初始化,Go 语言也会让这些变量拥有初始的“零值”。如果是自定义的类型,我也建议你尽量保证它的零值是可用的。
这里还有一个注意事项,就是声明聚类与就近原则。
正好,Go 语言提供了变量声明块用来把多个的变量声明放在一起,并且在语法上也不会限制放置在 var 块中的声明类型,那我们就应该学会充分利用 var 变量声明块,让我们变量声明更规整,更具可读性,现在我们就来试试看。
通常,我们会将同一类的变量声明放在一个 var 变量声明块中,不同类的声明放在不同的 var 声明块中,比如下面就是我从标准库 net 包中摘取的两段变量声明代码:
// $GOROOT/src/net/net.go
var (
netGo bool
netCgo bool
)
var (
aLongTimeAgo = time.Unix(1, 0)
noDeadline = time.Time{}
noCancel = (chan struct{})(nil)
)
我们可以看到,上面这两个 var 声明块各自声明了一类特定用途的包级变量。那我就要问了,你还能从中看出什么包级变量声明的原则吗?
其实,我们可以将延迟初始化的变量声明放在一个 var 声明块 (比如上面的第一个 var 声明块),然后将声明且显式初始化的变量放在另一个 var 块中(比如上面的第二个 var 声明块),这里我称这种方式为“声明聚类”,声明聚类可以提升代码可读性。
到这里,你可能还会有一个问题:我们是否应该将包级变量的声明全部集中放在源文件头部呢?答案不能一概而论。
使用静态编程语言的开发人员都知道,变量声明最佳实践中还有一条:就近原则。也就是说我们尽可能在靠近第一次使用变量的位置声明这个变量。就近原则实际上也是对变量的作用域最小化的一种实现手段。在 Go 标准库中我们也很容易找到符合就近原则的变量声明的例子,比如下面这段标准库 http 包中的代码就是这样:
// $GOROOT/src/net/http/request.go
var ErrNoCookie = errors.New("http: named cookie not present")
func (r *Request) Cookie(name string) (*Cookie, error) {
for _, c := range readCookies(r.Header, name) {
return c, nil
}
return nil, ErrNoCookie
}
在这个代码块里,ErrNoCookie 这个变量在整个包中仅仅被用在了 Cookie 方法中,因此它被声明在紧邻 Cookie 方法定义的地方。当然了,如果一个包级变量在包内部被多处使用,那么这个变量还是放在源文件头部声明比较适合的。
接下来,我们再来看看另外一种变量:局部变量的声明形式。
# 局部变量的声明形式
有了包级变量做铺垫,我们再来讲解局部变量就容易很多了。和包级变量相比,局部变量又多了一种短变量声明形式,这是局部变量特有的一种变量声明形式,也是局部变量采用最多的一种声明形式。
这里我们也从“变量声明的时候是否延迟初始化”这个角度,对本地变量的声明形式进行分类说明。
第一类:对于延迟初始化的局部变量声明,我们采用通用的变量声明形式
其实,我们之前讲过的省略类型信息的声明和短变量声明这两种“语法糖”变量声明形式都不支持变量的延迟初始化,因此对于这类局部变量,和包级变量一样,我们只能采用通用的变量声明形式:
var err error
第二类:对于声明且显式初始化的局部变量,建议使用短变量声明形式
短变量声明形式是局部变量最常用的声明形式,它遍布在 Go 标准库代码中。对于接受默认类型的变量,我们使用下面这种形式:
a := 17
f := 3.14
s := "hello, gopher!"
对于不接受默认类型的变量,我们依然可以使用短变量声明形式,只是在":="右侧要做一个显式转型,以保持声明的一致性:
a := int32(17)
f := float32(3.14)
s := []byte("hello, gopher!")
这里我们还要注意:尽量在分支控制时使用短变量声明形式。
# 总结
在这一讲中,我们学习了多种 Go 变量声明的方法,还学习了不同类型 Go 变量可以采用的变量声明形式和惯用法,以及一些变量声明的最佳实践原则。
具体来说,Go 语言提供了一种通用变量声明形式以及两种变量声明“语法糖”形式,而且 Go 包级变量和局部变量会根据具体情况选择不同的变量声明形式,这里我们用一幅图来做个形象化的小结:
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