Go言語 ~基礎編~ 基本文法

Go言語は、シンプルさとスピードにフォーカスを充てた静的型付け言語です。

Go言語には以下のこだわりがあります。

・コンパイルの高速化
・簡潔なプログラミング文法
・ガーベージコレクション(メモリリリース)
・並列プログラミングの書きやすさ
・マルチコアプロセッサーのサポート
・マルチプラットフォーム(Mac, Windows, Linux)上での動作

javaScript, Python などの動的型付け言語を学んできた人の次の習得言語として、私は、Go言語を推します。

<目次>

Goのインストール

以下の手順で、Goをインストールしましょう。

ブラウザからGoのサイトにアクセスする
ダウンロードリンクを押下する
OSの種類を選択して、installation packageダウンロードする
installation instructionsにアクセスし、インストール方法を確認する(各自のOS)
新しくterminalか、コマンドプロンプトを開く
Go言語がインストールされたか確認するために、「go version」を入力し、Goバージョンが表示されるか確認する

Go Playground

Goをインストールする以外に、Goを簡単に試せる方法があります。

その方法とは、「Go Playground」を活用することです。

Go Playground は、Web上で動く簡易のエディタで、簡単なコードならここで試せます。

Goのファイルは、全て「package」句から始まります。

packageは、コードの集合体で、package句で指定した名前で一つの塊になります。

ちなみに「main」となるパッケージ名は特別で、Go言語はこのパッケージに記載された「func main()」から最初の処理を実行します。

次の「import」句は、他のパッケージのソースコードをインポートする役割を持っています。使いたい機能を読み込んでいるわけですね。

Goのソースファイルが読み込まれる時、このimport句が他のソースファイルを読み込みに行くため、不要なソースはimportしない方がよいとされています。読み込みに時間がかかってしまうからです。

繰り返しになりますが、main関数は特別な関数です。Go言語はシステム起動時、最初にこの関数を読み込みます。

複数のパッケージを読み込む

前述の通り、「import」句を利用して他パッケージから使いたい機能をインポートできます。

複数のパッケージを読み込むときは、以下のようにします。

package main

import (
	"fmt"
	"math"
	"strings"
)

func main() {
	fmt.Println(math.Floor(2.75))
	fmt.Println(strings.Title("Hello Golang"))
}

package main

import (

"fmt"

"math"

"strings"

)

func main() {

fmt.Println(math.Floor(2.75))

fmt.Println(strings.Title("Hello Golang"))

}

Go言語のクラス

他の言語と同様、Go言語には様々な組み込みクラスが用意されています。

Stringsクラス

strings は、テキスト文字を扱うクラスです。Go言語では、””(ダブルクォーテーション)でくくって、扱います。

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
    // stringsを扱うときは、""でかこむ
	fmt.Println("I am IT programmer!")
}

package main

import (

"fmt"

)

func main() {

// stringsを扱うときは、""でかこむ

fmt.Println("I am IT programmer!")

}

また、改行やタブ、文字のエスケープを表す表記があります。

エスケープシーケンス	意味
\n	文字列を改行する
\t	タブを追加する
\”	“をエスケープする
\\	\をエスケープする

サンプルを載せておきます。

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	fmt.Println("I am \nIT programmer!")
	fmt.Println("I am \tIT programmer!")
	fmt.Println("I am \"IT\" programmer!")
	fmt.Println("I am \\IT\\ programmer!")
}

package main

import (

"fmt"

)

func main() {

fmt.Println("I am \nIT programmer!")

fmt.Println("I am \tIT programmer!")

fmt.Println("I am \"IT\" programmer!")

fmt.Println("I am \\IT\\ programmer!")

}

# 実行結果
I am 
IT programmer!
I am    IT programmer!
I am "IT" programmer!
I am \IT\ programmer!

# 実行結果

I am

IT programmer!

I am IT programmer!

I am "IT" programmer!

I am \IT\ programmer!

Runesクラス

Stringsクラスが文字列を表すクラスである一方、Runesクラスは、シングル文字を表すクラスです。通常、文字をシングルクォートで囲みます。

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Println('A')
	fmt.Println('B')
	fmt.Println('C')
}

package main

import "fmt"

func main() {

fmt.Println('A')

fmt.Println('B')

fmt.Println('C')

}

上記のプログラムを実行してみましょう。

go run main.go

65
66
67

go run main.go

数値が出力されましたね。

Go言語は、Runesクラスをユニコードとして扱います。A=>65、B=>66, C=>67の値は、それぞれのユニコードに紐づくコードを表しており、Runesが保持しています。それを出力しているわけです。

Booleansクラス

Booleanクラスが保持する値は、trueかfalseしかありません。この値は条件判定によく使われます。

package main

import "fmt"

func main() {
	flag := true
	if flag {
		fmt.Println("Flag is ", flag)
	} else {
		fmt.Println("Flag is ", flag)
	}
}

package main

import "fmt"

func main() {

flag := true

if flag {

fmt.Println("Flag is ", flag)

} else {

fmt.Println("Flag is ", flag)

}

Numbersクラス

Numbersクラスは、数値を扱うクラスです。

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Println(1000)
}

package main

import "fmt"

func main() {

fmt.Println(1000)

}

実行結果は、「1000」と表示されます。

Types

Go言語の扱う値には、それぞれタイプがあります。stringタイプ、boolタイプ、intタイプなどですね。

Go言語は、期待されるタイプではない値を渡した場合は、エラーを出力します。

package main

import (
	"fmt"
	"math"
	"strings"
)

func main() {
	fmt.Println(math.Floor("Test"))
	fmt.Println(strings.Title(300))
}

package main

import (

"fmt"

"math"

"strings"

)

func main() {

fmt.Println(math.Floor("Test"))

fmt.Println(strings.Title(300))

}

go run main.go 

# command-line-arguments
./main.go:10:25: cannot use "Test" (type string) as type float64 in argument to math.Floor
./main.go:11:28: cannot use 300 (type int) as type string in argument to strings.Title

go run main.go

# command-line-arguments

./main.go:10:25: cannot use "Test" (type string) as type float64 in argument to math.Floor

./main.go:11:28: cannot use 300 (type int) as type string in argument to strings.Title

タイプを確認したければ、「reflect」パッケージを使うと便利です。

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	fmt.Println(reflect.TypeOf(100))
	fmt.Println(reflect.TypeOf(3.14))
	fmt.Println(reflect.TypeOf(true))
	fmt.Println(reflect.TypeOf("Hi, everyone!"))
}

package main

import (

"fmt"

"reflect"

)

func main() {

fmt.Println(reflect.TypeOf(100))

fmt.Println(reflect.TypeOf(3.14))

fmt.Println(reflect.TypeOf(true))

fmt.Println(reflect.TypeOf("Hi, everyone!"))

}

go run main.go 

int
float64
bool
string

go run main.go

int

float64

bool

string

Type	説明
int	数値を保持するタイプ
float64	浮動小数点までの数値を保持するタイプ(64は、64bitを指す)
bool	boolean値を保持するタイプ
string	文字列を保持するタイプ

変数の宣言

変数宣言を学びましょう。変数は値を保持する入れ物であり、いくつかの宣言方法があります。

varキーワード

varキーワードを使った変数宣言を見てみましょう。

// var 変数名 タイプ
var average int

// 複数の変数を同時に宣言
var length, width float64

// 一旦宣言をしてしまえば、次からはvarキーワードは不要
average = 30
length, width = 10.20, 20.30

// 変数宣言と値の格納
var personName string = "Harry"
var age, born int = 30, 1988

# 変数宣言後、違うタイプを格納しようとするとエラーになる
age = "30" => エラー

// タイプの省略(GO言語が自動で判断する)
var quantity = 4
var length, width = 1.2, 2.4

// var 変数名タイプ

var average int

// 複数の変数を同時に宣言

var length, width float64

// 一旦宣言をしてしまえば、次からはvarキーワードは不要

average = 30

length, width = 10.20, 20.30

// 変数宣言と値の格納

var personName string = "Harry"

var age, born int = 30, 1988

# 変数宣言後、違うタイプを格納しようとするとエラーになる

age = "30" => エラー

// タイプの省略(GO言語が自動で判断する)

var quantity = 4

var length, width = 1.2, 2.4

ちなみに各タイプには、初期値が存在します。

var myInt int => 初期値 0
var myFloat float64 => 初期値 0
var myString string => 初期値 " "(空文字)
var myBool bool => 初期値 false

var myInt int => 初期値 0

var myFloat float64 => 初期値 0

var myString string => 初期値 " "(空文字)

var myBool bool => 初期値 false

Short variable declaration

変数宣言のもう一つの方法は、「short variable declaration」と呼ばれる手法で、変数宣言時に「:=」を使用して宣言します。

// varキーワードとタイプは不要
average := 30
age, born := 30, 1988

// varキーワードとタイプは不要

average := 30

age, born := 30, 1988

short variable declarationは、簡潔で便利なのでよく利用されます。

この二つの変数宣言の使い分けについては、また別の機会に紹介します。

命名規則

変数、関数、typeなどに付ける名前には、命名規則があります。

・名前の先頭は文字で始め、その後は数値や文字を続ける
・先頭文字が大文字の場合は、他のパッケージからの参照が可能
・先頭文字が小文字の場合は、他のパッケージからの参照は不可

// ok
length
width2
money.Amount

// ng
3person // 数値から始めることはできない
money.amount // 先頭大文字でないと他のパッケージからアクセスできない

// ok

length

width2

money.Amount

// ng

3person // 数値から始めることはできない

money.amount // 先頭大文字でないと他のパッケージからアクセスできない

また、Go言語のコミュニティでは、以下の書き方が推奨されています。

・キャメルケース(topSecret, anotherThingなど)で記載する
・簡潔な名前(index -> i, maximum -> maxなど)

型変換

実行できそうで意外とできないコードがこれです。

package main

import "fmt"

func main() {
	var length float64 = 30.3
	var width int = 2

	fmt.Println("The Space is ", length*width)
}

package main

import "fmt"

func main() {

var length float64 = 30.3

var width int = 2

fmt.Println("The Space is ", length*width)

}

Typeが、float64とintの2つの変数を掛け合わせて出力しようと思ったのですが、以下のエラーが出ました。

$ go run main.go 

# command-line-arguments
./main.go:9:37: invalid operation: length * width (mismatched types float64 and int)

$ go run main.go

# command-line-arguments

./main.go:9:37: invalid operation: length * width (mismatched types float64 and int)

float64とintだとTypeが違うので、「mismatched types」が発生するようです。

この事象を解決するためには、型変換を行う必要があります。型変換とは、とあるTypeの値を別のTypeの値に変換することを指します。

先ほどの例のwidth(int)をfloat64に変えてみましょう。変換方法は簡単で、変更したい変数名をfloat64()囲むだけです。

package main

import "fmt"

func main() {
	var length float64 = 30.3
	var width int = 2

	fmt.Println("The Space is ", length*float64(width))
}

package main

import "fmt"

func main() {

var length float64 = 30.3

var width int = 2

fmt.Println("The Space is ", length*float64(width))

}

$ go run main.go 

The Space is  60.6

$ go run main.go

The Space is 60.6

ただし、float64をintに変更すると小数点以下を切り捨てるので注意が必要です。

package main

import "fmt"

func main() {
	var length float64 = 30.3
	var width int = 2

	fmt.Println("The Space is ", int(length)*width)
}

package main

import "fmt"

func main() {

var length float64 = 30.3

var width int = 2

fmt.Println("The Space is ", int(length)*width)

}

$ go run main.go 

The Space is  60

$ go run main.go

The Space is 60

ソースコードのコンパイル

コンピューターがGOのソースコードを実行する時、直接ソースコードを解析して実行するのではなく、ソースコードをコンパイルして作成したバイナリファイルを実行しています。バイナリファイルに変換することで、CPUはプログラムを実行できるようになります。

ソースコード ===> compiler ===> バイナリファイル(コンパイル済のファイル)

サンプルで確かめてみましょう。main.goファイルを作成し、適当な場所に保存してください。

main.go

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Println("Hello, World")
}

main.go

package main

import "fmt"

func main() {

fmt.Println("Hello, World")

}

main.goファイルを格納したディレクトリまでterminalで移動し、以下のコマンドを実行してください。

# コードを綺麗に整形する(フォーマットを整える)
go fmt main.go

# コンパイルする 
go build main.go 

$ ls
main    main.go

# コードを綺麗に整形する(フォーマットを整える)

go fmt main.go

# コンパイルする

go build main.go

$ ls

main main.go

Macの場合なら拡張子なしのmainファイルが生成されます(windowsであれば、main.exeになります)。

このmainを実行してみましょう。

./main 

Hello, World

./main

Hello, World

実行できました。

他に実行する方法としては、「go run コマンド」があります。こちらは、コンパイルファイルを生成せずにプログラムを実行してくれます。

go run main.go 

Hello, World

go run main.go

Hello, World

Go tools

Goをインストールした時、go コマンドが実行できるようになっています。このコマンドには、様々な種類があります。

コマンド	説明
go build	ソースコードをバイナリファイルへコンパイルする
go run	コンパイルと実行を同時に行う(バイナリファイルの保存はしない)
go fmt	Goのコーディングスタイルに則って、ファイルを整形する
go version	Goのバージョンを確認する

まとめ

・package は、関連する関数とコードの集合体である
・packageの関数を実行する前には、importする必要がある
・stringは、テキスト文字列を表す
・runeは、シングル文字を表す
・numberには、intとfloat64のタイプが存在し、float64は、浮動小数点数が入る
・boolは、true/falseのboolean値が入る
・変数は、指定したタイプの値を格納する
・変数に値が格納されていない場合は、それぞれのタイプの初期値が入る
・short variable declaration(:=)で、変数宣言を行うことができる
・変数、関数、typeの先頭の名前を大文字にすることで、他パッケージからのアクセスを可能にする
・go fmtコマンドにて、ソースコードのフォーマットができる
・go build コマンドにて、ソースコードをバイナリファイルにコンパイルできる
・go runコマンドにて、カレントディレクトリのソースファイルをバイナリファイルの保存なしで実行できる

参考書籍

Head First Go【電子書籍】[ Jay McGavren ]

楽天で購入

次回

次回は、条件判定とループを学びましょう^^

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Go言語 ~基礎編~ 基本文法

Goのインストール

Go Playground

複数のパッケージを読み込む

Go言語のクラス

Stringsクラス

Runesクラス

Booleansクラス

Numbersクラス

Types

変数の宣言

varキーワード

Short variable declaration

命名規則

型変換

ソースコードのコンパイル

Go tools

まとめ

参考書籍

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