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Aoho's Blog

Golang 需要避免踩的 50 个坑(一)

最近准备写一些关于golang的技术博文,本文是之前在GitHub上看到的golang技术译文,感觉很有帮助,先给各位读者分享一下。

前言

Go 是一门简单有趣的编程语言,与其他语言一样,在使用时不免会遇到很多坑,不过它们大多不是 Go 本身的设计缺陷。如果你刚从其他语言转到 Go,那这篇文章里的坑多半会踩到。

如果花时间学习官方 doc、wiki、讨论邮件列表Rob Pike 的大量文章以及 Go 的源码,会发现这篇文章中的坑是很常见的,新手跳过这些坑,能减少大量调试代码的时间。

初级篇:1-35

1. 左大括号 { 一般不能单独放一行

在其他大多数语言中,{ 的位置你自行决定。Go 比较特别,遵守分号注入规则(automatic semicolon injection):编译器会在每行代码尾部特定分隔符后加 ; 来分隔多条语句,比如会在 ) 后加分号:

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// 错误示例
func main()
{
println("hello world")
}

// 等效于
func main(); // 无函数体
{
println("hello world")
}

./main.go: missing function body
./main.go: syntax error: unexpected semicolon or newline before {

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// 正确示例
func main() {
println("hello world")
}

注意代码块等特殊情况:

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// { 并不遵守分号注入规则,不会在其后边自动加分,此时可换行
func main() {
{
println("hello world")
}
}

参考:Golang中自动加分号的特殊分隔符

2. 未使用的变量

如果在函数体代码中有未使用的变量,则无法通过编译,不过全局变量声明但不使用是可以的。

即使变量声明后为变量赋值,依旧无法通过编译,需在某处使用它:

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// 错误示例
var gvar int // 全局变量,声明不使用也可以

func main() {
var one int // error: one declared and not used
two := 2 // error: two declared and not used
var three int // error: three declared and not used
three = 3
}


// 正确示例
// 可以直接注释或移除未使用的变量
func main() {
var one int
_ = one

two := 2
println(two)

var three int
one = three

var four int
four = four
}

3. 未使用的 import

如果你 import 一个包,但包中的变量、函数、接口和结构体一个都没有用到的话,将编译失败。

可以使用 _ 下划线符号作为别名来忽略导入的包,从而避免编译错误,这只会执行 package 的 init()

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// 错误示例
import (
"fmt" // imported and not used: "fmt"
"log" // imported and not used: "log"
"time" // imported and not used: "time"
)

func main() {
}


// 正确示例
// 可以使用 goimports 工具来注释或移除未使用到的包
import (
_ "fmt"
"log"
"time"
)

func main() {
_ = log.Println
_ = time.Now
}

4. 简短声明的变量只能在函数内部使用

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// 错误示例
myvar := 1 // syntax error: non-declaration statement outside function body
func main() {
}


// 正确示例
var myvar = 1
func main() {
}

5. 使用简短声明来重复声明变量

不能用简短声明方式来单独为一个变量重复声明, := 左侧至少有一个新变量,才允许多变量的重复声明:

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// 错误示例
func main() {
one := 0
one := 1 // error: no new variables on left side of :=
}


// 正确示例
func main() {
one := 0
one, two := 1, 2 // two 是新变量,允许 one 的重复声明。比如 error 处理经常用同名变量 err
one, two = two, one // 交换两个变量值的简写
}

6. 不能使用简短声明来设置字段的值

struct 的变量字段不能使用 := 来赋值以使用预定义的变量来避免解决:

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// 错误示例
type info struct {
result int
}

func work() (int, error) {
return 3, nil
}

func main() {
var data info
data.result, err := work() // error: non-name data.result on left side of :=
fmt.Printf("info: %+v\n", data)
}


// 正确示例
func main() {
var data info
var err error // err 需要预声明

data.result, err = work()
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}

fmt.Printf("info: %+v\n", data)
}

7. 不小心覆盖了变量

对从动态语言转过来的开发者来说,简短声明很好用,这可能会让人误会 := 是一个赋值操作符。

如果你在新的代码块中像下边这样误用了 :=,编译不会报错,但是变量不会按你的预期工作:

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func main() {
x := 1
println(x) // 1
{
println(x) // 1
x := 2
println(x) // 2 // 新的 x 变量的作用域只在代码块内部
}
println(x) // 1
}

这是 Go 开发者常犯的错,而且不易被发现。

可使用 vet 工具来诊断这种变量覆盖,Go 默认不做覆盖检查,添加 -shadow 选项来启用:

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> go tool vet -shadow main.go
main.go:9: declaration of "x" shadows declaration at main.go:5

注意 vet 不会报告全部被覆盖的变量,可以使用 go-nyet 来做进一步的检测:

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> $GOPATH/bin/go-nyet main.go
main.go:10:3:Shadowing variable `x`

8. 显式类型的变量无法使用 nil 来初始化

nil 是 interface、function、pointer、map、slice 和 channel 类型变量的默认初始值。但声明时不指定类型,编译器也无法推断出变量的具体类型。

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// 错误示例
func main() {
var x = nil // error: use of untyped nil
_ = x
}


// 正确示例
func main() {
var x interface{} = nil
_ = x
}

9. 直接使用值为 nil 的 slice、map

允许对值为 nil 的 slice 添加元素,但对值为 nil 的 map 添加元素则会造成运行时 panic

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// map 错误示例
func main() {
var m map[string]int
m["one"] = 1 // error: panic: assignment to entry in nil map
// m := make(map[string]int)// map 的正确声明,分配了实际的内存
}


// slice 正确示例
func main() {
var s []int
s = append(s, 1)
}

10. map 容量

在创建 map 类型的变量时可以指定容量,但不能像 slice 一样使用 cap() 来检测分配空间的大小:

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// 错误示例
func main() {
m := make(map[string]int, 99)
println(cap(m)) // error: invalid argument m1 (type map[string]int) for cap
}

11. string 类型的变量值不能为 nil

对那些喜欢用 nil 初始化字符串的人来说,这就是坑:

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// 错误示例
func main() {
var s string = nil // cannot use nil as type string in assignment
if s == nil { // invalid operation: s == nil (mismatched types string and nil)
s = "default"
}
}


// 正确示例
func main() {
var s string // 字符串类型的零值是空串 ""
if s == "" {
s = "default"
}
}

12. Array 类型的值作为函数参数

在 C/C++ 中,数组(名)是指针。将数组作为参数传进函数时,相当于传递了数组内存地址的引用,在函数内部会改变该数组的值。

在 Go 中,数组是值。作为参数传进函数时,传递的是数组的原始值拷贝,此时在函数内部是无法更新该数组的:

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// 数组使用值拷贝传参
func main() {
x := [3]int{1,2,3}

func(arr [3]int) {
arr[0] = 7
fmt.Println(arr) // [7 2 3]
}(x)
fmt.Println(x) // [1 2 3] // 并不是你以为的 [7 2 3]
}

如果想修改参数数组:

  • 直接传递指向这个数组的指针类型:
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// 传址会修改原数据
func main() {
x := [3]int{1,2,3}

func(arr *[3]int) {
(*arr)[0] = 7
fmt.Println(arr) // &[7 2 3]
}(&x)
fmt.Println(x) // [7 2 3]
}
  • 直接使用 slice:即使函数内部得到的是 slice 的值拷贝,但依旧会更新 slice 的原始数据(底层 array)
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// 会修改 slice 的底层 array,从而修改 slice
func main() {
x := []int{1, 2, 3}
func(arr []int) {
arr[0] = 7
fmt.Println(x) // [7 2 3]
}(x)
fmt.Println(x) // [7 2 3]
}

13. range 遍历 slice 和 array 时混淆了返回值

与其他编程语言中的 for-inforeach 遍历语句不同,Go 中的 range 在遍历时会生成 2 个值,第一个是元素索引,第二个是元素的值:

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// 错误示例
func main() {
x := []string{"a", "b", "c"}
for v := range x {
fmt.Println(v) // 1 2 3
}
}


// 正确示例
func main() {
x := []string{"a", "b", "c"}
for _, v := range x { // 使用 _ 丢弃索引
fmt.Println(v)
}
}

14. slice 和 array 其实是一维数据

看起来 Go 支持多维的 array 和 slice,可以创建数组的数组、切片的切片,但其实并不是。

对依赖动态计算多维数组值的应用来说,就性能和复杂度而言,用 Go 实现的效果并不理想。

可以使用原始的一维数组、“独立“ 的切片、“共享底层数组”的切片来创建动态的多维数组。

  1. 使用原始的一维数组:要做好索引检查、溢出检测、以及当数组满时再添加值时要重新做内存分配。

  2. 使用“独立”的切片分两步:

  • 创建外部 slice
  • 对每个内部 slice 进行内存分配

    注意内部的 slice 相互独立,使得任一内部 slice 增缩都不会影响到其他的 slice

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// 使用各自独立的 6 个 slice 来创建 [2][3] 的动态多维数组
func main() {
x := 2
y := 4

table := make([][]int, x)
for i := range table {
table[i] = make([]int, y)
}
}
  1. 使用“共享底层数组”的切片
  • 创建一个存放原始数据的容器 slice
  • 创建其他的 slice
  • 切割原始 slice 来初始化其他的 slice
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func main() {
h, w := 2, 4
raw := make([]int, h*w)

for i := range raw {
raw[i] = i
}

// 初始化原始 slice
fmt.Println(raw, &raw[4]) // [0 1 2 3 4 5 6 7] 0xc420012120

table := make([][]int, h)
for i := range table {

// 等间距切割原始 slice,创建动态多维数组 table
// 0: raw[0*4: 0*4 + 4]
// 1: raw[1*4: 1*4 + 4]
table[i] = raw[i*w : i*w + w]
}

fmt.Println(table, &table[1][0]) // [[0 1 2 3] [4 5 6 7]] 0xc420012120
}

更多关于多维数组的参考

go-how-is-two-dimensional-arrays-memory-representation

what-is-a-concise-way-to-create-a-2d-slice-in-go

15. 访问 map 中不存在的 key

和其他编程语言类似,如果访问了 map 中不存在的 key 则希望能返回 nil,比如在 PHP 中:

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> php -r '$v = ["x"=>1, "y"=>2]; @var_dump($v["z"]);'
NULL

Go 则会返回元素对应数据类型的零值,比如 nil''false 和 0,取值操作总有值返回,故不能通过取出来的值来判断 key 是不是在 map 中。

检查 key 是否存在可以用 map 直接访问,检查返回的第二个参数即可:

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// 错误的 key 检测方式
func main() {
x := map[string]string{"one": "2", "two": "", "three": "3"}
if v := x["two"]; v == "" {
fmt.Println("key two is no entry") // 键 two 存不存在都会返回的空字符串
}
}

// 正确示例
func main() {
x := map[string]string{"one": "2", "two": "", "three": "3"}
if _, ok := x["two"]; !ok {
fmt.Println("key two is no entry")
}
}

16. string 类型的值是常量,不可更改

尝试使用索引遍历字符串,来更新字符串中的个别字符,是不允许的。

string 类型的值是只读的二进制 byte slice,如果真要修改字符串中的字符,将 string 转为 []byte 修改后,再转为 string 即可:

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// 修改字符串的错误示例
func main() {
x := "text"
x[0] = "T" // error: cannot assign to x[0]
fmt.Println(x)
}


// 修改示例
func main() {
x := "text"
xBytes := []byte(x)
xBytes[0] = 'T' // 注意此时的 T 是 rune 类型
x = string(xBytes)
fmt.Println(x) // Text
}

注意: 上边的示例并不是更新字符串的正确姿势,因为一个 UTF8 编码的字符可能会占多个字节,比如汉字就需要 3~4 个字节来存储,此时更新其中的一个字节是错误的。

更新字串的正确姿势:将 string 转为 rune slice(此时 1 个 rune 可能占多个 byte),直接更新 rune 中的字符

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func main() {
x := "text"
xRunes := []rune(x)
xRunes[0] = '我'
x = string(xRunes)
fmt.Println(x) // 我ext
}

17. string 与 byte slice 之间的转换

当进行 string 和 byte slice 相互转换时,参与转换的是拷贝的原始值。这种转换的过程,与其他编程语的强制类型转换操作不同,也和新 slice 与旧 slice 共享底层数组不同。

Go 在 string 与 byte slice 相互转换上优化了两点,避免了额外的内存分配:

  • map[string] 中查找 key 时,使用了对应的 []byte,避免做 m[string(key)] 的内存分配
  • 使用 for range 迭代 string 转换为 []byte 的迭代:for i,v := range []byte(str) {...}

雾:参考原文

系列文章

Golang 需要避免踩的 50 个坑

本文转载自https://github.com/wuYin/blog/blob/master/50-shades-of-golang-traps-gotchas-mistakes.md

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