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## 1.2. 命令行參數
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大多數的程序都是處理輸入,産生輸齣;這也正是“計算”的定義。但是一個程序要如何穫取輸入呢?一些程序會生成自己的數據,但通常情況下,輸入都來自於程序外部:比如文件、網絡連接、其它程序的輸齣、用戶的鍵盤、命令行的參數或其它類似輸入源。下面幾個例子會討論其中的一些輸入類型,首先是命令行參數。
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os這個package提供了操作繫統無關(跨平颱)的, 與繫統交互的一些函數和相關的變量, 運行時程序的命令行參數可以用一個叫os包中的Args這個變量來穫取; 在外部需要使用該變量時, 需要用os.Args來訪問。
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os.Args這個變量是一個字符串(string)的slice, slice在go語言里是一個基礎的數據結構, 之後我們很快會提到。現在可以先把slice當一個簡單的元素序列, 可以用類似s[i]的下標訪問形式穫取其內容, 併且可以用形如s[m:n]的形式來穫取到一個slice的子集(譯註: 和python里的差不多)。其長度可以用len(s)函數來穫取。和其它大多數語言差不多, go語言里的這種索引形式也采用了開區間, 包括m~n的第一個元素, 但不包括最後那個元素(譯註: 比如a = [1, 2, 3, 4, 5], a[0: 3] =[1, 2, 3],不包含最後一個元素)。這樣可以簡化我們的邏輯。比如s[m:n]這個slice, 0 ≤ m ≤ n ≤ len(s), 包含n-m個元素。
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os.Args的第一個元素, 卽os.Args[0]是命令行執行時的命令本身; 其它的元素則是執行該命令時傳給這個程序的參數。前面提到的切片表達式, s[m:n]會返迴第m到第n-1個元素, 所以下一個例子里需要用到的os.Args[1:len(os.Args)]卽是除了命令本身外的所有傳入參數。如果我們省略s[m:n]里的m和n, 那麽默認這個表達式會填入0:len(s), 所以這里我們還可以省略掉n, 寫os.Args[1:]。
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下面是一個Unix里echo命令的實現, 這個命令會在單行內打印齣命令行參數。這個程序import了兩個package, 併且用括號把這兩個package包了起來, 這是分别import各個package聲明的簡化寫法。當然了你分開來寫import也沒有什麽問題, 隻是一般爲了方便我們都會像下面這樣來導入多個package。我們自己寫的導入順序併不重要, 因爲gofmt工具會幫助我們按照字母順序來排列好這些導入包名。(本書中如果一個例子有多種版本時,我們會用編號標記齣來)
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```go
gopl.io/ch1/echo1
// Echo1 prints its command-line arguments.
package main
import (
"fmt"
"os"
)
func main() {
var s, sep string
for i := 1; i < len ( os . Args ) ; i + + {
s += sep + os.Args[i]
sep = " "
}
fmt.Println(s)
}
```
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Go里的註釋是以//來表示。//後的內容一直到行末都是這條註釋的一部分,併且這些註釋會被編譯器忽略。
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按照慣例, 我們會在每一個package前面放上這個package的詳盡的註釋對其進行説明; 對於一個main package來説, 一般這段評論會包含幾句話來説明這個項目/程序整體是做什麽用的。
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var關鍵字用來做變量聲明。這里聲明了s和sep兩個string變量。變量可以在聲明期間直接進行初始化。如果沒有顯式地初始化的話, Go會隱式地給這些未初始化的變量賦予對應其類型的零值, 比如數值類型就是0, 字符串類型就是“”空字符串。在這個例子里的s和sep被隱式地賦值爲了空字符串。在第2章中我們會更詳細地講解變量和聲明。
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對於數字類型, Go語言提供了常規的數值計算和邏輯運算符。而對於string類型, +號表示字符串的連接(譯註: 和C++或者js是一樣的)。所以下面這個表達式:
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```go
sep + os.Args[i]
```
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表示將sep字符串和os.Args[i]字符串進行連接。我們在程序里用的另外一個表達式:
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```go
s += sep + os.Args[i]
```
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會將sep與os.Args[i]連接, 然後再將得到的結果與s進行連接, 這種方式和下面的表達是等價的:
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```go
s = s + sep + os.Args[i]
```
運算符+=是一個賦值運算符(assignment operator),每一種數值和邏輯運算符,例如*或者+都有其對應的賦值運算符。
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echo程序可以每循環一次輸齣一個參數, 不過我們這里的版本是不斷地將其結果連接到一個字符串的末尾。s這個字符串在聲明的時候是一個空字符串, 而之後循環每次都會被在末尾添加一段字符串; 第一次迭代之後, 一個空格會被插入到字符串末尾, 所以每插入一個新值, 都會和前一個中間有一個空格隔開。這是一種非線性的操作, 當我們的參數數量變得龐大的時候(當然不是説這里的echo, 一般echo也不會有太多參數)其運行開銷也會變得龐大。下面我們會介紹一繫列的echo改進版, 來應對這里説到的運行效率低下。
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在for循環中, 我們用到了i來做下標索引, 可以看到我們用了:=符號來給i進行初始化和賦值, 這是var xxx=yyy的一種簡寫形式, Go會根據等號右邊的值的類型自動判斷左邊的值類型, 下一章會對這一點進行詳細説明。
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自增表達式i++會爲i加上1; 這個i += 1以及i = i + 1都是等價的。對應的還有i--是給i減去1。這些在go語言里是語句, 而不像C繫的其它語言里是表達式。所以在Go語言里j = i++是非法的,而且++和--都隻能放在變量名後面,因此--i也是非法的。
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在Go語言里隻有for循環一種循環。當然了爲了滿足需求, Go的for循環有很多種形式, 下面是其中的一種:
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```go
for initialization; condition; post {
// zero or more statements
}
```
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這里需要註意, for循環的兩邊是不需要像其它語言一樣寫括號的。併且左大括號需要和for語句在同一行。
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initialization部分是可選的, 如果你寫了這部分的話, 在for循環之前這部分的邏輯會被執行。需要註意的是這部分必鬚是一個簡單的語句, 也就是説是一個簡短的變量聲明, 一個賦值語句, 或是一個函數調用。condition部分必鬚是一個結果爲boolean值的表達式, 在每次循環之前, 語言都會檢査當前是否滿足這個條件, 如果不滿足的話便會結束循環; post部分的語句則是在每次循環結束之後被執行, 之後conditon部分會在下一次執行前再被執行, 依此往複。當condition條件里的判斷結果變爲false之後, 循環卽結束。
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上面提到是for循環里的三個部分都是可以被省略的, 如果你把initialization和post部分都省略的話, 那麽連中間隔離他們的分號也是可以被省略的, 比如下面這種for循環, 就和傳統的while循環是一樣的:
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```go
// a traditional "while" loop
for condition {
// ...
}
```
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當然了, 如果你連唯一的條件都省了, 那麽for循環就會變成一個無限循環, 像下面這樣:
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```go
// a traditional infinite loop
for {
// ...
}
```
在無限循環中, 你還是可以靠break或者return來終止掉循環。
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如果你的遍歷對象是string或者slice里的值的話, 還有另外一種循環的寫法, 我們來看看另一個版本的echo:
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```go
gopl.io/ch1/echo2
// Echo2 prints its command-line arguments.
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
s, sep := "", ""
for _, arg := range os.Args[1:] {
s += sep + arg
sep = " "
}
fmt.Println(s)
}
```
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每一次循環迭代, range都會返迴一對結果; 當前迭代的下標以及在該下標處的元素的值。在這個例子里, 我們不需要這個下標, 但是因爲range的處理要求我們必鬚要同時處理下標和值。我們可以在這里聲明一個接收index的臨時變量來解決這個問題, 但是go語言又不允許隻聲明而在後續代碼里不使用這個變量, 如果你這樣做了編譯器會返迴一個編譯錯誤。
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在Go語言中, 應對這種情況的解決方法是用空白標識符, 對, 就是上面那個下劃線_。空白標識符可以在任何你接收自己不需要處理的值時使用。在這里, 我們用他來忽略掉range返迴的那個沒用的下標值。大多數的Go程序員都會像上面這樣來寫類似的os.Args遍歷, 可以避免錯誤的下標引用。(這里可能有翻譯錯,附上原文)
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Most Go programmers would likely use range and _ to write the echo program as above, since the indexing over os.Args is implicit, not explicit, and thus easier to get right.
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上面這個版本將s和sep的聲明和初始化都放到了一起, 但是我們可以等價地將聲明和賦值分開來寫, 下面這些寫法都是等價的
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```go
s := ""
var s string
var s = ""
var s string = ""
```
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那麽這些等價的形式應該怎麽做選擇呢? 這里提供一些建議: 第一種形式, 最好隻用在一個函數內部, 而package級别的變量, 請不要使用這樣的聲明方式。第二種形式依賴於string類型的內部初始化機製, 被初始化爲空字符串。第三種形式使用得很少, 除非同時聲明多個變量。第四種形式會顯式地標明變量的類型, 在多變量同時聲明時可以用到。實踐中你應該隻使用上面的前兩種形式, 顯式地指定變量的類型, 讓編譯器自己去初始化其值, 或者直接用隱式初始化, 表明初始值怎麽樣併不重要。
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像上面提到的, 每次循環中字符串s都會得到一個新內容。+=語句會分配一個新的字符串, 併將老字符串連接起來的值賦予給它。而目標字符串的老字面值在得到新值以後就失去了用處, 這些臨時值會被go的垃圾收集器榦掉。
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如果不斷連接的數據量很大, 那麽上面這種操作就是成本非常高的操作。更簡單併且有效的一種方式是使用字符串的Join函數, 像下面這樣:
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```go
gopl.io/ch1/echo3
func main() {
fmt.Println(strings.Join(os.Args[1:], " "))
}
```
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最後, 如果我們對輸齣的格式也不是很關心, 隻是想簡單地輸齣值得的話, 還可以像下面這麽寫, Println函數會爲我們自動格式化輸齣。
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```go
fmt.Println(os.Args[1:])
```
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這個輸齣結果和前面的string.Join得到的結果很相似, 隻是被自動地放到了一個括號里, 對slice調用Println函數都會被打印成這樣形式的結果。
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下面是幾道練習題:
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Exercise 1.1:脩改echo程序, 使其能夠打印os.Args[0]。
Exercise 1.2:脩改echo程序, 使其打印value和index, 每個value和index顯示一行。
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Exercise 1.3:上手實踐前面提到的strings.Join和直接Println, 併觀察輸齣結果的區别。
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