使用go语言一个月的认识

年底开始用go重写原来用d的一个小项目，经一个多月使用对go有了初步认识。贴一些go语言特性对比给想入门的朋友做参考，其中涉及自己常用的c++、erlang和d。因为对这些语言掌握程度都只能算入门水平，说错的地方还请大家指正。 

    +   优势 
    -   不足 
    +/- 争议 

    +   属于编译型强类型语言，这点不必多说了 
    +   支持new+垃圾收集，不提供直接手动内存管理（但可以通过malloc外部库实现）。d支持手动管理（delete）及gc操作，可管理c分配内存区。erlang私有堆垃圾收集更高效。 
    +   内建轻量级进程（groutine）和消息传递（chan），可实现Actor模型。erlang直接支持，其他语言可以通过库实现，例如c++ CSP2以及d的Fiber和CSP 
    +/- chan消息类型固定（除非使用empty interface传递任意类型），未提供erlang和scala类型的atom匹配，可通过switch模拟 
    +/- 不支持处理指定类型消息（erlang模式），必须按消息入队列顺序处理 
    +   chan通道支持buffered/unbuffered工作模式，c++ CSP2同样支持 
    +   groutine使用可自增小栈，大量groutine消耗内存更少。d的fiber以及c的ucontext模式同样使用固定栈，erlang表现更好 
    +   提供死锁检测，c++ CSP2支持DeadLock异常 
    +   通过defer语句实现资源释放，c++对象析构以及d的scope提供相似功能 
    +   不提供自动cast，类型转换需要显示操作：float(a_integer) 
    +   支持闭包（closure），可以用来实现函数指针、匿名函数和函数嵌套。这年头似乎流行的语言多少都有支持：:erlang提供fun这一基本类型，d语言有类似C#的delegate（d1.0没有保存上下文，2.0开始支持上下文完整闭包），至于c++各种技巧性实现就暂且不提了 
    +   动态类型，可以借助interface提取配合内建反射机制进行匹配，参见fmt库Printf实现 
    +   多返回值，d/c++甚至c都可以直接或仿真实现 
    +   struct支持嵌入（数据继承）与匿名成员，调用指定receiver的函数时自动匹配（例如Mutex.Lock），但不支持c/c++的bit field，这一点和d相同 
    +   数组可动态增长，d语言内建支持，c++可以使用库实现 
    +   支持slice：提高数据引用效率，减少缓冲溢出风险，不足是不能作为l-value，与d的slice相比稍逊一筹 
    +   内建utf8编码string，构建后内容不可变，实现了基本字符串操作函数 
    +   支持包一级初始化，Plan 9的c编译器已经开始支持，d同样提供模块初始化功能 
    +   全部变量自动初始化成0，避免c/c++中出现的垃圾数据。d语言具有相同设计，想必主要是为了照顾gc，不然一大堆垃圾数据难以从中识别出有效指针 
    +   支持单元测试和文档生成：java、d、c++等语言同样内建或通过外部支持 
    +   语法改进（包括一些语法糖） 
        减少括号分号：for、if、switch等不需要括号，同时行尾不强制分号，分号仍可作为语句分隔用 
        for：替代while，不支持逗号语法，暂未发现do while替代方式。配合range提供foreach语法，可对数组、片断（slice）、map或其他实现interable接口的类型进行迭代操作，同时for ... range还可以循环接收chan消息管道数据直到管道关闭 
        if： if a = b; a {}，和c语言中if (a = b, a)作用相同 
        break、continue：支持lable（d、java都有） 
        switch：case语句支持逗号分割多个数值以及非常量表达式评估（gcc扩展支持范围匹配），当前case分支执行后自动break，使用fallthrough进入后续case 
        select：同时等待多路事件源（chan通道） 
        struct：分配、初始化语法灵活方便，取栈变量地址自动复制；支持struct嵌入（类似d等语言的mixin）以及匿名成员自动引用（记得Plan 9的c编译器好像也支持） 
        var/=/:= 支持同时定义多个变量以及a,b = b,a交换语法，支持类型自动推测，和d/c++ 0x的auto效果相似 
        import：同时导入多个包，别名导入，名字空间访问方便 
        const：可以代替enum，使用iota根据开始定义的规则实现自增 
        goto：继续支持 
        ->：指针引用不用写->比c和c++方便些，这方便d早已统一 
    +/- 将赋值操作定义成语句而非c的表达式，j就是说b=(a=1)这种写法无效 
    +/- 支持指针但不支持指针运算（包括++/--），据说出于安全考虑 
    +/- 数值变量只支持a++而省略++a形式，且视为表达式（b=a++不再合法） 
    +/- 独特的访问控制模型：首字母大写表示public属性，小写字母struct或成员只能在包内访问，这点有些fortran的感觉 
    +/- 将未使用引入（import）与变量视为编译错误，无用变量可以用类似erlang的下划线（_）乎略 
    +/- 内建map（同d语言），但不允许struct作为key，同样可以通过库实现 
    +/- 与众不同的对象实现方式：不直接提供类与继承，通过struct实现类。方法是定义包含receiver的func给struct绑定成员函数（须和struct放在相同包中），基本类型定义别名后也能绑定。 
    +/- 灵活但独特的interface，若struct实现了interface声明的方法则视为实现此interface。可以通过 InstanceInterface.(InterfaceType)动态提取接口，类似COM中IUnknown::QueryInterface；或用InstanceInterface.(Type)作unbox操作，将interface转换成Type类型 
    +/- 简约设计，没有范型、模板、函数和操作符重载、异常处理等，据文档说一些是出于设计考虑，另外部分功能酝酿中 
    +/- 未提供传统并发访问机制（例如barrier等），提供Mutex、Once、chan等同步手段，官方建议应通过消息而非共享内存进行共享。但消息传递同样涉及到数据驻留模型，go只将string设计成immutable，其它类型传递仍需要使用指针或创建拷贝，效率可能受到影响。erlang全部类型immutable（除ets），大块二进制数据自动通过引用计数在共享堆中共享，d并发模型设计则已经包含immutable/shared关键字（尚未完成） 
    -   目前不支持Windows系统，mingw移植版本还只能编译简单程序 
    -   select所等待的事件源必须是编译时预知的，不支持FD_SET的集合模式，且case处理优先级无法自定义（文档说明为随机，可能内建公平调度逻辑），这两点不如c++ CSP2灵活。 
    -   8g+8l/6g+6l： 
        目前生成代码效率稍低。已经列入语言发展计划，正在改进中。 
        全部import库静态链接至目标程序生成代码尺寸大 
    -   不支持asm嵌入，Plan 9的c编译器同样不支持。常见的c和d编译器都可以嵌入汇编，对于系统语言来说似乎有必要，不过Plan 9认为能够外联汇编目标文件已经足够了。 
    -   闭包是c模式的，不能隐含携带对象（struct）指针，使用略为不便 
    --  可用库少，主要是缺少高级网络、gui、数据库访和媒体处理库。为解决goroutine调用外围代码产生的阻塞，包括libc在内的底层支持包全部需要重新实现（对内部轻量级调度进行封装），成为直接使用现有c/c++库的最大障碍 
    --  使用ffi调用现有c代码不方便，需要编写接口go文件再通过cgo生成多个中间文件通过gcc编译链接产生最终动态库（使用$GOROOT/misc /cgo目录下Makefile模板），但目前ffi调用外部.so库路径固定指向$GOROOT/pkg/$GOARCH，难以脱离开发环境发布。 
        当前ffi方式只能单向调用c库（go需保持指针防止被垃圾收集，和JNI原理类似），c代码不允许直接回调go（可管道通讯模拟回调但使用不便）。这方面d语言稍具优势，d 2.0提供一定c++兼容性；erlang具备多种跨语言调用模型，R13 B03加入NIF使用更方便。 
    --  不具备动态模块加载能力，暂时不适用于依赖动态插件技术的项目 
    --  调度器尚不完善。为利用多核、多CPU并发计算能力需要手动设置环境变量GOMAXPROCS大于1，但会导致goroutine通过线程切换调度，ping-pong类测试效率急剧下降。此外进行1000万次token传递，1个goroutine耗时5秒，100个10秒，1000个goroutine传递就要20秒，说明除掉cache命中率下降因素外调度算法的效率也有优化余地（实现类Linux的O(1)调度），这方面和erlang差距还比较大（进程数量增加对效率影响较小）。 
    --  gccgo：基于gcc后端的另一个go编译器，编译不成功未实测，以下结论根据文档得出 
        代码效率更高（得益于gcc backend）但编译速度稍慢 
        可以直接和gcc代码链接 
        尚未实现垃圾收集，不能运行实际项目 
        goroutine通过pthread实现，调度开销大且栈空间占用多，无法大量使用 

评论

1 楼 jacking124 2013-02-24