《讀書筆記系列》==> 《The Way to Go》 3

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4.4 變數

4.4.1 簡介

聲明變數的一般形式是使用 var 關鍵字：var identifier type。

需要注意的是，Go 和許多程式設計語言不同，它在聲明變數時將變數的類型放在變數的名稱之後。

Go 為什麼要選擇這麼做呢？
首先，它是為了避免像 C 語言中那樣含糊不清的聲明形式，例如：int* a, b;。在這個例子中，只有 a 是指標而 b 不是。如果你想要這兩個變數都是指標，則需要將它們分開書寫（你可以在 Go 語言的聲明文法 頁面找到有關於這個話題的更多討論）。

而在 Go 中，則可以和輕鬆地將它們都聲明為指標類型：

var a, b *int

其次，這種文法能夠按照從左至右的順序閱讀，使得代碼更加容易理解。

樣本：

var a intvar b boolvar str string

你也可以改寫成這種形式：

var (a intb boolstr string)

這種因式分解關鍵字的寫法一般用於聲明全域變數。

當一個變數被聲明之後，系統自動賦予它該類型的零值：int 為 0，float 為 0.0，bool 為 false，string 為空白字串，指標為 nil。

記住，所有的記憶體在 Go 中都是經過初始化的。

變數的命名規則遵循駱駝命名法，即首個單詞小寫，每個新單詞的首字母大寫，例如：numShips 和 startDate。

但如果你的全域變數希望能夠被外部包所使用，則需要將首個單詞的首字母也大寫（第 4.2 節：可見度規則）。

一個變數（常量、類型或函數）在程式中都有一定的作用範圍，稱之為範圍。

如果一個變數在函數體外聲明，則被認為是全域變數，可以在整個包甚至外部包（被匯出後）使用，不管你聲明在哪個源檔案裡或在哪個源檔案裡調用該變數。

在函數體內聲明的變數稱之為局部變數，它們的範圍只在函數體內，參數和傳回值變數也是局部變數。

在第 5 章，我們將會學習到像 if 和 for 這些控制結構，而在這些結構中聲明的變數的範圍只在相應的代碼塊內。一般情況下，局部變數的範圍可以通過代碼塊（用大括弧括起來的部分）判斷。

儘管變數的標識符必須是唯一的，但你可以在某個代碼塊的內層代碼塊中使用相同名稱的變數，則此時外部的同名變數將會暫時隱藏（結束內部代碼塊的執行後隱藏的外部同名變數又會出現，而內部同名變數則被釋放），你任何的操作都只會影響內部代碼塊的局部變數。

var a 這種文法是不正確的，因為編譯器沒有任何可以用於自動推斷類型的依據。
變數的類型也可以在運行時實現自動推斷，例如：

var (HOME = os.Getenv("HOME")USER = os.Getenv("USER")GOROOT = os.Getenv("GOROOT"))

這種寫法主要用於聲明包層級的全域變數，當你在函數體內聲明局部變數時，應使用簡短聲明文法 :=，例如：

a := 1

4.4.2 實值型別和參考型別

所有像 int、float、bool 和 string 這些基本類型都屬於實值型別，使用這些類型的變數直接指向存在記憶體中的值：

另外，像數組（第 7 章）和結構（第 10 章）這些複合類型也是實值型別。

當使用等號 = 將一個變數的值賦值給另一個變數時，如：j = i，實際上是在記憶體中將 i 的值進行了拷貝：

你可以通過 &i 來擷取變數 i 的記憶體位址（第 4.9 節），例如：0xf840000040（每次的地址都可能不一樣）。實值型別的變數的值儲存在棧中。

記憶體位址會根據機器的不同而有所不同，甚至相同的程式在不同的機器上執行後也會有不同的記憶體位址。因為每台機器可能有不同的儲存空間布局，並且位置分配也可能不同。

更複雜的資料通常會需要使用多個字，這些資料一般使用參考型別儲存。

一個參考型別的變數 r1 儲存的是 r1 的值所在的記憶體位址（數字），或記憶體位址中第一個字所在的位置。

這個記憶體位址為稱之為指標（你可以從中很清晰地看到，第 4.9 節將會詳細說明），這個指標實際上也被存在另外的某一個字中。

同一個參考型別的指標指向的多個字可以是在連續的記憶體位址中（記憶體布局是連續的），這也是計算效率最高的一種儲存形式；也可以將這些字分散存放在記憶體中，每個字都指示了下一個字所在的記憶體位址。

當使用指派陳述式 r2 = r1 時，只有引用（地址）被複製。

如果 r1 的值被改變了，那麼這個值的所有引用都會指向被修改後的內容，在這個例子中，r2 也會受到影響。

在 Go 語言中，指標（第 4.9 節）屬於參考型別，其它的參考型別還包括 slices（第 7 章），maps（第 8 章）和 channel（第 13 章）。被引用的變數會儲存在堆中，以便進行記憶體回收，且比棧擁有更大的記憶體空間。

4.4.4 簡短形式，使用 := 賦值操作符

我們知道可以在變數的初始化時省略變數的類型而由系統自動推斷，而這個時候再在 Example 4.4.1 的最後一個聲明語句寫上 var 關鍵字就顯得有些多餘了，因此我們可以將它們簡寫為 a := 50 或 b := false。

a 和 b 的類型（int 和 bool）將由編譯器自動推斷。

但是全域變數是允許聲明但不使用。

其他的簡短形式為：

同一類型的多個變數可以聲明在同一行，如：

var a, b, c int   //聲明

(這是將類型寫在標識符後面的一個重要原因)

多變數可以在同一行進行賦值，如：

a, b, c = 5, 7, "abc"  //賦值

上面這行假設了變數 a，b 和 c 都已經被聲明，否則的話應該這樣使用：

a, b, c := 5, 7, "abc"  //(隱式)聲明 + 賦值

右邊的這些值以相同的順序賦值給左邊的變數，所以 a 的值是 5， b 的值是 7，c 的值是 "abc"。

這被稱為 並行 或 同時 賦值。

如果你想要交換兩個變數的值，則可以簡單地使用 a, b = b, a。

(在 Go 語言中，這樣省去了使用交換函數的必要)

空白標識符 _ 也被用於拋棄值，如值 5 在：_, b = 5, 7 中被拋棄。

_ 實際上是一個唯寫變數，你不能得到它的值。這樣做是因為 Go 語言中你必須使用所有被聲明的變數，但有時你並不需要使用從一個函數得到的所有傳回值。

並行賦值也被用於當一個函數返回多個傳回值時，比如這裡的 val 和錯誤 err 是通過調用 Func1 函數同時得到：val, err = Func1(var1)。

4.4.5 init 函數

變數除了可以在全域聲明中初始化，也可以在 init 函數中初始化。這是一類非常特殊的函數，它不能夠被人為調用，而是在每個包完成初始化後自動執行，並且執行優先順序比 main 函數高。

每一個源檔案都可以包含且只包含一個 init 函數。初始化總是以單線程執行，並且按照包的依賴關係順序執行。

一個可能的用途是在開始執行程式之前對資料進行檢驗或修複，以保證程式狀態的正確性。

樣本 4.6 init.go:

package transimport "math"var Pi float64func init() {   Pi = 4 * math.Atan(1) // init() function computes Pi}

在它的 init 函數中計算變數 Pi 的初始值。

樣本 4.7 user_init.go 中匯入了包 trans（在相同的路徑中）並且使用到了變數 Pi：

package mainimport (   "fmt"   "./trans")var twoPi = 2 * trans.Pifunc main() {   fmt.Printf("2*Pi = %g\n", twoPi) // 2*Pi = 6.283185307179586}

init 函數也經常被用在當一個程式開始之前調用後台執行的 goroutine，如下面這個例子當中的 backend()：

func init() {   // setup preparations   go backend()}

練習 推斷以下程式的輸出，並解釋你的答案，然後編譯並執行它們。

練習 4.1 local_scope.go:

package mainvar a = "G"func main() {   n()   m()   n()}func n() { print(a) }func m() {   a := "O"   print(a)}

練習 4.2 global_scope.go:

package mainvar a = "G"func main() {   n()   m()   n()}func n() {   print(a)}func m() {   a = "O"   print(a)}

練習 4.3 function_calls_function.go

package mainvar a stringfunc main() {   a = "G"   print(a)   f1()}func f1() {   a := "O"   print(a)   f2()}func f2() {   print(a)}