Главная→Игры и программы→Программирование на Go. Язык программирования Go: мнения и перспектива Разбор простой программы на go

Программирование на Go. Язык программирования Go: мнения и перспектива Разбор простой программы на go

Стефан Нильссон преподает информатику в Королевском технологическом институте Стокгольма и очень много пишет о языке Go. Предлагаем вам перевод его статьи Why Go? - Key advantages you may have overlooked , где он рассказывает о главных плюсах языка. Статья ориентирована на читателей, уже знакомых с основами программирования, в том числе на Java и/или Python.

Выбрать язык программирования непросто. Отдельные преимущества могут поначалу очаровывать, а выявление недостатков требует времени и опыта.

Go - мой основной язык с 2012 года. До этого, с 1998 года, я использовал Джаву, а еще раньше - Си. Python нужен мне главным образом в преподавательской работе.

Заниматься программированием я начал в далеком 1978 году. Тогда я писал для калькулятора TI-57 , с его программной памятью на 50 шагов и 8 регистрами.

Минимализм

Go - минималистичный язык , и это (по большей части) очень хорошо.

Задел на будущее

В Go нет ряда возможностей, обычных для других современных языков.

Другой пример: Go не скомпилирует программу, если она требует каких-то пакетов (через import), но в реальности не использует их в коде . Такой подход повышает ясность кода, а в долгосрочной перспективе - его производительность.

Подозреваю, что создатели Go нарочно усложнили некоторые вещи. Например, надо очень постараться, чтобы поймать исключение (панику). Причем, чтобы переступить через типобезопасность, вам придется пометить свой код ключевым словом unsafe.

Сравнение с Python

В Python фрагмент кода del a[i] удаляет элементы с индексом i из списка a. Этот код, конечно, вполне читаем , но не прозрачен : легко упустить из вида, что временная сложность алгоритма представлена как O(n), где n - число элементов списка.

У Go нет такой полезной функции. Это не так удобно , зато более прозрачно . Если вы копируете элемент списка, вам нужно явно указать это в коде. Смотрите пример кода: 2 способа удалить элемент из среза в Go. Но можно и проще - с помощью аppend .

Сравнение с Java

Прозрачность кода - проблема не надуманная. Вот пара примеров того, как правила инициализации пакетов и порядка выполнения кода в Go упрощают поддержку и доработку проекта:

Циклические зависимости могут вести к нежелательным последствиям. В отличие от кода на Java, Go-программа с зацикленной инициализацией не скомпилируется.
Программа на Go завершает работу только из функции main. Java-приложение закрывается после завершения всех пользовательских потоков, не являющихся демонами.

Это значит, что для понимания особенностей в работе Java-приложения нужно изучить большие фрагменты его кода. Это может быть и вовсе невозможно, если вы используете сторонние библиотеки.

Совместимость

Язык, который подвержен внезапным изменениям или утрачивает поддержку , может погубить ваш проект.

Для первой версии Go были кратко и сжато сформулированы гарантии совместимости для языкового «ядра» и стандартных библиотек: программы на Go, которые работают сегодня, должны работать и с будущими версиями Go 1. До сих пор обратная совместимость соблюдается безукоризненно.

Go - это проект с открытым кодом и BSD-подобной лицензией , которая разрешает коммерческое использование, внесение изменений, распространение и личное пользование.

Права интеллектуальной собственности принадлежат

К сожалению, на горизонте сгущаются тучи. Причиной тому - судебное разбирательство между Oracle America и Google о сущности компьютерного кода, авторском праве и новой модели лицензирования Java от Oracle.

Производительность

Снаружи Go неброский, но под капотом у него - прекрасно отлаженный движок.

Бессмысленно обсуждать производительность вне контекста. Такие параметры программы, как время исполнения и потребление памяти, сильно зависят от алгоритмов, структур данных, входных данных, мастерства программиста, операционной системы и «железа».

Тем не менее заметно влиять на производительность могут язык , среда исполнения и стандартные библиотеки . Все это касается высокоуровневых задач и архитектурных решений. Чтобы глубже вникнуть в реализацию компилятора и его производительность , читайте FAQ по Go.

Прежде всего, Go - компилируемый язык. Готовое к запуску Go-приложение обычно выглядит как один исполняемый файл без отдельных динамических библиотек или виртуальных машин, которые можно было бы напрямую разворачивать.

Объем и скорость генерации машинного кода зависят от целевой архитектуры. Генерация кода Go довольно и поддерживает все основные ОС (Linux, macOS, Windows) и архитектуры (Intel x86/x86-64, ARM64, WebAssembly, ARM и др.). Поэтому от go-приложений можно ждать производительности на уровне C++ или Java. Выигрыш относительно интерпретируемого кода на Python может быть огромным.

В Go есть сборщик мусора , что предотвращает утечки памяти. Причем задержка в работе сборщика минимальна. На деле вы можете даже не замечать, что «поток-мусорщик» запущен.

Практически все стандартные библиотеки исполнены очень качественно: их код оптимизирован по эффективным алгоритмам. К примеру, регулярные выражения в Go работают настолько хорошо, что время исполнения напрямую зависит от объема ввода. К сожалению, с Java и Python все иначе .

Скорость сборки в абсолютных величинах сейчас достаточно хороша. Что еще важнее, Go спроектирован так, чтобы упрощать компиляцию и анализ зависимостей. Это позволяет создавать легко масштабируемые решения для растущих проектов.

Несмотря на то что Go - это еще очень молодой язык, он уже используется во многих очень важных системах интернета и его область применения будет расти. Поэтому изучение программирования на Go - это одна из лучших инвестиций для программиста на данный момент. В этой статье мы сделаем небольшое введение в программирование на Go.

Конечно, сложно охватить программирование go полностью в одной статье, но вы узнаете основы, которые помогут вам в дальнейшем. Но перед тем как перейти к рассмотрению языка, давайте поговорим про историю его развития и структуру. Статья рассчитана в первую очередь на тех, кто уже знает какой-либо Си подобный язык программирования, поэтому новичкам материал может показаться сложным, но им тоже может быть полезно. Я не говорю, что программирование на Go с нуля невозможно, просто для этого нужна более подробная литература.

Язык Go элегантен и прагматичен, но некоторые его особенности имеют смысл только под определенным историческим контекстом. История Go начинается с Си. Во многих отношениях Си стал основой для создания JavaScript, Ruby, Python, C++, C# и Java. Компиляторы или интерпретаторы некоторых из этих языков даже написаны на Си. Влияние Си легко заметить во многих языках. Он был разработан Денисом Ритчи для создания ядра Unix и потом использовался для создания ядра Linux.

Язык Go был создан легендами эпохи Unix и Си. Работая Google, Роберт Грисемер, Роб Пайк и Кен Томпсон были разочарованы в Си-языках из-за их проблем. Бъярн Страуструп, создать C++ говорил так: "Си позволяет легко выстрелить себе в ногу, в C++ это сложнее, но если вы все же выстрелите, то взорвете ногу целиком".

Go наследует много хорошего от Си. Ключевые слова и сила синтаксиса, процедурный подход - это сильные стороны обоих языков. С другой стороны, ручное управление памятью и время компиляции - это проблема Си. Go решает эти проблемы с помощью сборки мусора, безопасной работы с памятью и очень быстрой компиляции.

Язык Java выбирают многие крупные компании с большими командами разработчиков. Go перенимает и этот плюс у Java и пытается быть отличным языком для больших групп разработчиков. Язык Go не имеет таких недостатков объективно ориентированного программирования, как наследование. Все реализуется с помощью лаконичного синтаксиса интерфейсов.

Также можно найти определенное сходство с динамическими языками, Go перенимает стиль написания кода у Python, настраиваемость у Ruby и простой параллелизм, вшитый в ядро языка, как у Node.js. Все начиналось, как язык, решающий некоторые проблемы Си и выросло в прекрасный язык программирования общего назначения.

Программирование на Go

Перед тем как мы перейдем к примерам написания программ, хотелось бы немного поговорить про синтаксис языка.

1. Синтаксис языка Go

Самое главное о чем стоит сказать - это структура программы. Она чем-то похожа на Java и Python. Программа разделяется на так называемые пакеты Package, которые можно рассматривать как альтернативу include или модулей в Python. В дополнение package позволяют настраивать области видимости для переменных. Импортируется пакет в программу с помощью инструкции import:

import имя_пакета

Любая программа будет иметь переменные. Go - это язык со строгой типизацией, поэтому каждую переменную перед использованием нужно объявить и указать ее тип:

var имя_переменной тип

В именах переменных можно использовать русский язык. Но если сразу задать переменной значение, то язык сам определит ее тип:

var имя_переменной := значение

Вы также можете создавать указатели. Для этого просто добавьте звездочку перед именем переменной:

var *имя_переменной тип

Чтобы получить доступ к переменной, которая была объявлена внутри package из другого package важно заметить, что доступны извне только переменные, написанные с большой буквы:

имя_пакета . имя_переменной
имя_пакета . имя_функции

Основные управляющие инструкции очень схожи по своему синтаксису с привычными в Си:

if условие {
действия
}

Цикл for тут точно такой, как и в Си, только без круглых скобок, так выглядит даже проще:

for i:= 0; i <= ограничитель; i++ {
действия
}

Функции golang объявляются с помощью директивы func, и в ней можно указать не только параметры, но и возвращаемые переменные:

func имя_функции (принимаемые переменные) (возвращаемые переменные) {
действия
}

Важно заметить, что точка с запятой после строк не ставиться. Вместо ООП классов в Go используются структуры, которые могут иметь поля и методы, а также могут реализовать интерфейсы. Чтобы объявить структуру используется инструкция type:

type имя_структуры struct {
имя_поля тип_поля
}

Кроме полей, структуры могут иметь методы, что позволяет использовать их в качестве классов. Объявление метода немного отличается от функции golang:

func (имя_указателя *тип_структуры ) имя_метода() {
действия
}

Создание объектов структур происходит так же, как и обычных переменных, а обращаться к их полям можно через точку:

имя_объекта . имя_метода (параметры)

К полям мы тоже обращаемся через точку:

имя_объекта . имя_поля

Теперь вы знаете основы языка и пришло время перейти ближе к практике. Дальше будет программирование на Go и примеры Golang, минимум теории.

2. Создание Hello World

Напишем нашу первую программу, как принято, это будет программа, которая выводит на экран строчку "Привет мир!". Вы можете установить Go в свою систему или же воспользоваться онлайн сервисом play.golang.org, который позволяет выполнять программы прямо в браузере. Мы будем работать с онлайн сервисом.

При открытии сайта вы увидите уже готовый код первой программы:

package main
import ("fmt")

func main() {
fmt.Println("Hello, playground")
}

Как видите, синтаксис почти соответствует тому, что мы рассматривали ранее. В первой строке мы указываем, что этот файл относиться к пакету main, во второй импортируем пакет fmt, отвечающий за стандартные функции ввода и вывода. Скобки здесь нужны чтобы за один раз импортировать несколько пакетов, можно просто добавить имена через запятую.

Дальше объявляется функция main, которая будет выполнена при запуске программы. Каждая программа на Go должна содержать функцию main. В динамических языках выполнение скрипта начинается от верха файла вниз. В Go выполнение начинается с функции main, так называемой точки входа.

Внутри функции main мы вызываем функцию библиотеки fmt, которую импортировали ранее с помощью синтаксиса точки. Метод printLn выводит строчку на экран.

Для языка Go был принят определенный синтаксис. Даже если компилятор не будет выдавать ошибок из-за несоответствия, его лучше соблюдать. Для имен переменных принято использовать верблюжий синтаксис, то есть FooBar или Foobar вместо foo_bar. А также обратите внимание, что Go не терпит никаких символов перед открывающей скобкой. Даже если поставить перевод строки, вы получите ошибку:

Также в Go стандартизированы отступы, хотя здесь нет таких требований, как в Python.

3. Основы языка Go

Рассмотрим работу с переменными и структурами. Это будет полезно начинающим пользователям. Как я уже говорил, язык имеет статическую типизацию. В Python, Ruby или JavaScript нужно выполнять множество проверок на правильность. Go избавляет от этой проблемы. Например, усложним наш предыдущий пример:

В этом примере , за вывод отвечает новая функция - print. Здесь явно указано, что ей нужно передать строку (string). А в функции main мы создаем переменную типа string и передаем ее в print. Если передать что-то другое, получим ошибку. Если, например, вы поменяете тип переменной на int, то получите это:

cannot use "Привет мир!" (type string) as type int in assignment

Также вы получите ошибку, если объявили переменную или импортировали пакет, но не используете его. Существует еще множество вещей, которые можно сделать с помощью Go, одна из них - это структуры. Давайте еще больше усложним нашу программу, создадим структуру site, с полями name и url, которая будет описывать какой-либо сайт:

В структуры будет метод print, который выводит строку "Добро пожаловать...". В методе main мы инициализировали структуру и присвоили ее полям значения, а затем вызвали метод print.

Язык программирования Go имеет еще множество интересных особенностей и возможностей. И до большинства из них мы даже не приблизились. Если вы хотите научиться плавать, вам надо прыгать в воду. Только благодаря практике вы сможете свободно применять этот язык.

Выводы

Программирование на Go может стать будущим разработки. Это прекрасный язык, который набрал популярность за относительно короткий период времени. Надеюсь, информация из этой статьи была полезной для вас и теперь вам будет легче освоить этот язык.

Go - это язык программирования, который был разработан корпорацией Google. Часто его еще называют “Golang” - сокращение от “Google language”. Это компилируемый и многопоточный язык, релиз которого состоялся в ноябре 2009 года, а самый свежий выпуск 1.6 датируется февралем 2016 года. Одной из ключевых фигур, которые принимали участие в создании Go, является Роб Пайк, известный разработчик языков программирования, а также операционных систем, в данный момент работающий в Google. Выступая на одной из конференций, он отметил, что язык Go - это попытка перенять лучшие стороны таких языков, как C++ и Java.

В этой статье мы попробуем разобраться, насколько популярен язык Go, есть ли у него перспективы развития, и что об этом языке думают сами программисты.

Применение

Язык Go разрабатывался как язык для создания различных высокоэффективных программ, однако большинство программистов сходятся во мнении, что лучше всего он подходит для создания веб-приложений (в качестве back-end). При этом Go дает возможности писать и другие проекты, к примеру, Docker, InfluxDB и Kubernetes. По сути, применение языка Go ограничивается тремя основными направлениями: сетевое программное обеспечение, консольные утилиты и бэкенд.

Одной из отличительных особенностей языка является оригинальная система типов: в языке отсутствует наследование (один из принципов объектно-ориентированного программирования). Также в Go используется сокращенный синтаксис определения переменных и синтаксис анонимных функций.
Еще одна особенность этого языка - параллелизм, который заключается в том, что любая функция может быть выполнена одновременно с другой.

Так как Go является одним из молодых языков программирования, регулярно возникают обсуждения целесообразности его использования.

Плюсы языка Go

У языка Go есть несколько положительных черт, выделяемых программистами, которые на нем пишут.

Во-первых, это его простота. Язык Go разрабатывался в качестве замены C: его высокая производительность почти сопоставима с языком Си, но более простой синтаксис дает возможность разрабатывать приложения гораздо быстрее (к примеру, как на Python). При этом многие разработчики изучают этот язык после Python или PHP либо используют два языка в связке (Python/Go и PHP/Go). Упрощенный синтаксис облегчает не только написание своего собственного кода, но и чтение кода, написанного другими программистами, что особенно важно в командной работе. Эта особенность Go, в свою очередь, ведет к другому важному факту: быстрое освоение Go позволяет перевести внимание с изучения самого языка на изучение программирования в целом.

Программисты постоянно сравнивают язык Go с другими языками: в его пользу свидетельствует тот факт, что, к примеру, в PHP существует 67 ключевых слов, а в Go их всего лишь 25.

Тут необходимо сделать отступление и сказать о том, что желание создать простой язык программирования родилось у разработчиков Google неслучайно: изначально они задумывали Go как быстро изучаемый язык, который запросто могут выучить несколько не очень опытных программистов для того, чтобы затем вместе писать какое-нибудь приложение. Именно поэтому некоторые считают язык Go языком, пригодным для больших корпораций, где в разработке продуктов будет участвовать множество разных людей. Как уже было замечено выше, простой и понятный синтаксис ведет к тому, что программистам Go не нужно вводить какие-то другие стандарты, обозначения или комментарии - они и без этого отлично поймут код друг друга. Многословность Go радует одних разработчиков и огорчает других, но именно благодаря ей код Go читается так легко.

Поэтому некоторые компании (к примеру, CrowdStrike) сознательно переходят с других языков программирования на Go для того, чтобы в дальнейшем более легко расширять пул своих разработчиков.

Во-вторых, Go имеет большое количество библиотек, благодаря которым можно выполнить практически любую поставленную задачу. Многое можно реализовать, используя только стандартную библиотеку Go, которая легко читается, а также отличается хорошим качеством и скоростью. Отдельного внимания заслуживает эффективное взаимодействие с библиотеками языка Си; некоторые отмечают, что Go-библиотеки по факту являются просто обертками над С-библиотеками.

В-третьих, Go это компилируемый язык, на котором можно быстро написать необходимое приложение. Go имеет такую же строгую статическую типизацию, как Pascal, но в то же время он имеет гораздо больший прикладной характер (и это роднит его с Python). Тут необходимо отметить высокую производительность Golang, которая характерна для компилируемых языков. Также в Go значительно облегчена кроссплатформенность.

Нельзя не отметить и четкую направленность языка Go: в отличие от PHP, на котором пишут большие проекты, Go больше предназначен для некрупных сервисов, которые необходимо быстро написать и внедрить, но которые должны отличаться чрезвычайной надежностью (так называемое robust software).

Развертка Go-приложения также выглядит намного проще, чем развертка приложения, написанного на PHP. Программируя на Go, вы можете создать артефакты для всех операционных систем или архитектур процессора, вам не нужно будет устанавливать Go на используемые вами сервера.

Синтаксис Go может быть непривычен тем, кто до этого программировал на PHP или Python. Если рассматривать код Go в сравнении с PHP, то Go не имеет объектов или классов, зато в нем есть структура, а точнее тип, который содержит именованные поля:

Type Circle struct { x, y, r float64 }

Еще одной причиной, по которой Go завоевывает все большую популярность, является наличие go fmt - инструмента, который помогает стандартизировать код. А использование go vet поможет вам найти возможные проблемы в коде. Иными словами, авторы языка Go попытались максимально упросить задачу разработки приложений на этом языке, особенно для новичков.

Именно поэтому многие на данный момент считают Go одним из лучших языков программирования и советуют изучать его не только студентам, но и школьникам. Кстати, такой прецедент уже был: учитель научил несколько 11-летних школьников писать и разбираться в коде на таком уровне, что они смогли написать генератор фракталов Мандельброта. А главное, для этого ему понадобилось всего 12-13 часов!

Минусы языка Go

В качестве негативной стороны Go часто называют его малую на данный момент распространенность - действительно, есть куда более распространенные языки программирования, которые используются для выполнения большинства задач. Значит ли это, что изучать Go не стоит? Совсем нет. Существует множество корпораций, которые используют язык Go в своих разработках. В первую очередь это, конечно же, Google Inc., а также Basecamp, BBC Worldwide, Canonical, DigitalOcean, Dropbox, eBay, Yahoo и многие другие компании по всему миру. Поэтому перспективы у этого языка программирования точно есть. Безусловно, программисты Go могут быть менее востребованы, чем, к примеру, PHP-разработчики, однако и конкуренция ниже, а значит, выше шанс найти интересную и хорошо оплачиваемую работу.

Те, кто пытается предугадать перспективы языка Go, также говорят о другом минусе, который фактически является противоположностью предыдущего пункта: из-за легкости языка, а значит, низкого порога вхождения количество людей, программирующих на Go, будет расти в геометрической прогрессии, при этом качество кода и сами проекты будут оставлять желать лучшего. Похожая ситуация в начале XXI века случилась с PHP, когда на этом языке стало писать множество начинающих программистов, не очень волнующихся за работоспособность своего кода (и готовых получать небольшую плату за свой труд). Отличие PHP от Go на данный момент заключается в том, что PHP в итоге стал полноценным языком с богатой инфраструктурой и множество фреймворков, без знания которых вы едва ли найдете хорошую работу. Go же позиционируется как простой язык, поэтому перспективы его развития не очень определены.

В рамках данной статьи я не буду останавливаться на сугубо технических моментах, которые вызывают недоумение у программистов, так как это абсолютно субъективные впечатления. Вопросы часто вызывает система типов, отсутствие дженериков, перегрузки операторов, возможности расширить ключевые слова, а также многое другое. Безусловно, Go не является идеальным языком, и при первом знакомстве с ним кому-то может не понравится различия с более привычным ему языком программирования.

Вывод

Язык Go еще достаточно молод для того, чтобы говорить о какой-то определенной перспективе. Однако уже сейчас многие воспринимают Go как современный или даже передовой язык, который способствует развитию языков программирования в целом. Даже если вы уже долго время являетесь сторонником какого-то определенного языка программирования, Go может предложить вам много новых инструментов, которые расширят ваш кругозор или даже вызовут желание разрабатывать приложения на Go. При этом вы потратите минимальное время на знакомство с синтаксисом этого языка (вплоть до пары дней), поэтому даже если ваши ожидания в отношении Go не оправдаются, вы получите интересный и ценный опыт.

Последнее обновление: 13.05.2019

Go представляет компилируемый статически типизированный язык программирования от компании Google. Язык Go предназначен для создания различного рода приложений, но прежде всего это веб-сервисы и клиент-серверные приложения. Хотя также язык обладает возможностями по работе с графикой, низкоуровневыми возможностями и т.д.

Работа над языком Go началась в 2007 в недрах компании Google. Одним из авторов является Кен Томпсон, который, к слову, является и одним из авторов языка Си (наряду с Денисом Ритчи). 10 ноября 2009 года язык был анонсирован, а в марте 2012 года вышла версия 1.0. При этом язык продолжает развиваться. Текущей версией на момент написания данной статьи является версия 1.12, которая вышла в феврале 2019 года.

Язык Go развивается как open source, то есть представляет поект с открытым исходным кодом, и все его коды и компилятор можно найти и использовать бесплатно. Официальный сайт проекта - https://golang.org , где можно много полезной информации о языке.

Go является кроссплатформенным, он позволяет создавать программы под различные операционные системы - Windows, Mac OS, Linux, FreeBSD. Код обладает переносимостью: программы, написанные для одной из этих операционных систем, могут быть легко с перекомпиляцией перенесены на другую ОС.

Основные особенности языка Go:

компилируемый - компилятор транслирует программу на Go в машинный код, понятный для определенной платформы

статически типизированный

присутствует сборщик мусора, который автоматически очищает память

поддержка работы с сетевыми протоколами

поддержка многопоточности и параллельного программирования

В настоящее время Go находит широкое применение в различных сферах. В частности, среди известных проектов, которые применяют Go, можно найти следующие: Google, Dropbox, Netflix, Kubernetes, Docker, Twitch, Uber, CloudFlare и ряд других.

Что нужно для работы с Go? Прежде всего необходим текстовый редактор для набора кода и компилятор для преобразования кода в исполняемый файл. Также можно использовать специальные интегрированные среды разработки (IDE), которые поддерживают Go, например, GoLand от компании JetBrains. Существуют плагины для Go для других IDE, в частности, IntelliJ IDEA и Netbeans.

Установка компилятора

Пакет для установки компилятора можно загрузить с официального сайта https://golang.org/dl/ .

По этому адресу пакеты установщиков для различных операционных систем. Так, при загрузки и запуске установщика для Windows открывается следующее окно:

После принятия лицензионного соглашения отобразится окно для выбора места установки:

По умолчанию используется путь "c:\go". Оставим этот путь по умолчанию и перейдем к следующему окну, на котором нажмем на кнопку Install:

После успешной установки в папке C:\Go будут установлены все файлы, необходимые для работы с Go. В частности, в папке C:\Go\bin можно найти файл go.exe , который выполняет роль компилятора.