【譯】Go語言宣告語法

ligand發表於2019-03-29
Go

引言

Go語言的初學者可能會好奇為什麼Go的型別宣告語法和傳統的C系語言不同。本篇文章我們將比較這兩種不同的型別宣告方式，解釋為什麼Go的宣告會是這樣子。

C語法

首先，我們談談C的語法。C採用了一種不同尋常且聰明的型別宣告語法。它沒有使用特殊語法來描述變數型別，而是使用一個包含要宣告變數的表示式，並陳述這個表示式的型別。因此

int x;
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宣告x是一個int，因為表示式'X'是int型別。通常，為了弄清楚如何宣告一個新變數，首先得寫一個包含這個變數的表示式，這個表示式本身是一個基礎型別。然後，把這個基礎型別放在左邊，表示式放在右邊。
因此，下面的幾個型別宣告：

int *p;
int a[3];
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宣告p是一個int指標，因為表示式”*p“是int型別。而a是一個int陣列，因為a[3]（忽略其中的數字，這個數字是用來指定陣列的大小的）表示式是int型別。
再來看看函式。最開始，C的函式宣告將引數的型別寫在小括號外，像這樣：

int main(argc, argv)
    int argc;
    char *argv[];
{ /* ... */ }
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同樣的，我們看到main是一個函式，因為表示式main(argc, argv)返回一個int。現在的寫法是：

int main(int argc, char *argv[]) { /* ... */ }
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但基本結構都是一樣的。
這種語法在型別簡單的時候沒有問題，但在複雜的情況下很容易讓人迷惑。一個著名的例子就是宣告一個函式指標。根據以上規則，應該這麼寫：

int (*fp)(int a, int b);
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其中，fp是一個函式指標，因為表示式(*fp)(a,b)表示呼叫一個返回int的函式。那如果fp的某個引數也是一個函式呢？

int (*fp)(int (*ff)(int x, int y), int b)
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這就開始變得難以讀懂了。
當然，我們在宣告一個函式時可以去掉引數的名字，所以main可以這樣宣告

int main(int, char *[])
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回憶一下，引數argv的宣告是這樣的，

char *argv[]
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所以你從這個宣告語句的中間去掉了變數的名字來構建它的型別。這樣如果你需要宣告一個char *[]的變數，你得把變數名放在char *[]中間，顯然這樣不夠直觀。
如果不宣告引數的名字，來看看fp的宣告會是什麼樣？

int (*fp)(int (*)(int, int), int)
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這樣不僅不知道變數名該放在哪

int (*)(int, int)
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而且很難看出來這是在宣告一個函式指標。進一步，如果該函式的返回型別也是一個函式指標呢？

int (*(*fp)(int (*)(int, int), int))(int, int)
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這裡甚至很難看出這其中變數名為fp。
這樣精心構建的例子還有很多，這就說明C的變數宣告語法能有多複雜。
還有一點學要提下，就是型別轉換和型別宣告語法是一樣的，這使得C語言很難解析表示式中的型別轉換，這也就是為什麼C系語言總是在型別轉換的時候打括號，例如

(int)M_PI
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Go語法

非C系語言宣告一個型別宣告的語法通常是很清晰的。首先給出變數名字，然後接一個冒號，後面是型別。那麼，上面的例子就變成了這樣（在一個解釋型的函式語言中）

x: int
p: pointer to int
a: array[3] of int
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這些宣告非常清晰，你只需要從左向右讀。Go借鑑了這些，但更簡潔，去掉了冒號和一些關鍵字：

x int
p *int
a [3]int
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[3]int的形式和如何在表示式中使用變數a沒有什麼直接的聯絡。通過這種分開的語法，表達的更清楚。
再看看函式。將上面的main函式使用Go表達出來（Go中main是沒有引數的）：

func main(argc int, argv []string) int
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表面上看起來似乎和C沒有多大差別，僅僅把char改成了strings。但Go版本更加適合從左向右閱讀：
main函式接受一個int和一個strings的切片，返回一個int。
去掉引數名也一樣簡潔，因為變數名永遠在宣告的最前面，所以這不會造成迷惑。

func main(int, []string) int
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這種從左到右的宣告語法有一個非常實用的地方：當型別非常複雜的時候，它也能很清晰。下面是一個函式變數的宣告（類比C中的函式指標）:

f func (func(int, int) int, int) int
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或者返回值也是一個函式

f func(func(int, int) int, int) func(int, int) int
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從左到右讀起來依然非常清晰，變數的名字也非常明顯，因為它總是第一次出現。
型別轉換和表示式之間的語法區別使得寫和呼叫閉包都非常容易：

sum := func(a, b int) int { return a+b } (3,4)
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指標

指標是規則中的一個特例。普通的，比如陣列和切片，Go的型別宣告把中括號放在型別的左邊，但在表示式中會放在型別的右邊：

var a []int
x = a[1]
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為了使用者更加熟悉，Go的指標也使用了C中*概念，但這就沒有了上面的顛倒規則，因此使用指標是這樣的：

var p *int
x = *p
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而不是這樣的

var p *int
x = p*
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因為字尾*與乘法衝突。我們也曾使用過^這個符合，例如：

var p ^int
x = p^
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或許我們應該這麼寫（使用其他的符號表示異或），因為在型別宣告和表示式中同時使用字首*在一些情況下會很複雜。例如

[]int("hi")
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為了型別轉換，如果型別以*開頭就必須加括號：

(*int)(nil)
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如果不使用*作為指標語法，那就不用打括號了。
所以Go的指標嘗試接近C的形式，這就意味著不能完全去掉區分型別宣告和表示式的括號。 總的來說，我們相信Go的型別宣告語法比C更容易理解，特別是在複雜的情況下。

總結

Go的型別宣告語法是從左到右的，而C的型別宣告語法則是螺旋形的！具體參考David Anderson的這篇文章 The "Clockwise/Spiral Rule"

個人總結

Go語言型別宣告語法中，永遠將變數名放在最前面，這比C系語言更加清晰，更適合從左向右閱讀。
但是型別轉換似乎沒有多大區別，都需要括號，只是括號的物件不同而已：

C:  (type_name) expression;
Go: type_name(expression)
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原文

Go's Declaration Syntax

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