Go (langage)

Go
Date de première version	10novembre2009
Paradigme	Langage compilé,programmation concurrente,impérativeetstructurée
Auteur	Robert Griesemer(en) Rob Pike Ken Thompson
Dernière version	1.22.4 (4juin2024)
Typage	Fort,statique,structurel
Influencé par	C Oberon-2(en) Limbo Active Oberon(en) Communicating sequential processes Pascal Oberon Smalltalk Newsqueak(en) Modula-2 Alef APL BCPL Modula(en) Occam
Système d'exploitation	Windows,GNU/Linux,Mac OS X,FreeBSD,OpenBSD,DragonflyBSD,Solaris,Plan 9
Licence	Licence BSD,breveté
Site web	go.dev
Extension de fichier	go

Goest unlangage de programmationcompiléetconcurrentinspiré deCetPascal.Il a été développé parGoogleà partir d’un concept initial deRobert Griesemer(en),Rob PikeetKen Thompson.

Mascotte de Google Go

Go veut faciliter et accélérer la programmation à grande échelle: en raison de sa simplicité, il est donc concevable de l’utiliser aussi bien pour écrire des applications, desscriptsou de grands systèmes. Cette simplicité est nécessaire aussi pour assurer la maintenance et l’évolution des programmes sur plusieurs générations de développeurs.

S’il vise aussi la rapidité d’exécution, indispensable à laprogrammation système,il considère lemultithreadingcomme le moyen le plus robuste d’assurer sur les processeurs actuels cette rapiditétout en rendant la maintenance facile par séparation de tâches simples exécutées indépendamment afin d’éviter de créer des « usines à gaz ». Cette conception permet également le fonctionnement sans réécriture sur des architecturesmulti-cœursen exploitant immédiatement l’augmentation de puissance correspondante.

«Hello, world»

Voici un exemple d'un programmeHello worldtypique écrit en Go:

packagemain

import"fmt"

funcmain(){
fmt.Println("Hello, world")
}

Caractéristiques

Le langage Go a été créé pour la programmation système et a depuis été étendu aux applications, ce qui constitue la même cible que le C et surtout le C++. Il s'agit d'un langageimpératifetconcurrent.^{[réf. nécessaire]}Sa vitesse de compilation (due à la simplicité de sa syntaxe) le fait parfois utiliser comme langage de script.^{[réf. nécessaire]}

Concurrence

Go intègre directement, commeJava,les traitements de code en concurrence. Le mot clégopermet à un appel de fonction de s'exécuter en concurrence avec lagoroutinecourante.Unegoroutine,ainsi nommée par analogie lointaine avec lescoroutines,est un fil d'exécution supervisé par l'ordonnanceur inclus dans le runtime.Le programme prendra alors avantage de latopologiede l'ordinateur pour exécuter au mieux les goroutines, pas forcément dans un nouveau thread, mais il est aussi possible qu'un groupe de goroutines soitmultiplexésur un groupe de threads.

Pour appeler une fonctionf,on écritf().Pour l'appeler en tant que goroutine, on écrit simplementgo f(),ce qui est très semblable aucallftask;dePL/I,langage gérant également le multitâche depuis 1970.

Les goroutines communiquent entre elles parpassage de messages,en envoyant ou en recevant des messages sur des canaux.

Ces messages synchronisent les goroutines entre elles conformément au modèleCSP,considéré par les auteurs comme plus intuitif que le modèle multi-threadé (avec synchronisation parsémaphorescomportant des verrous, notion introduite elle aussi parDijkstra).

Faux-amis

Dans l'état actuel du langage (2018)

Le langage contient des aspects de Pascal et de C, mais on s'expose à beaucoup d'erreurs si on oublie momentanément qu'on n'est ni en Pascal ni en C. Ainsia:=balloue une variable a en lui affectant la valeur et le type de b, mais si la variable a déjà été allouée il faudra se contenter d'écrirea=b.À ne pas confondre aveca==b(égalité de valeurs). L'expression derrière unifn'a pas besoin de parenthèses, mais l'expression à exécuter en cas de réussite du testdevraêtre entre accolades. Dans son état actuel, le compilateur ne tolère pas qu'une variable déclarée ou un module importé ne soit pas utilisé, ce qui encourage certes de bonnes pratiques, mais rend fort pénibles les tâtonnements de mise au point des programmes.

Collections d'objets

Go connaît les types scalaires (entiersintouint64,flottantsfloat,chaînesstring), les tableaux indexés par des entiers à partir de 0, lesmapsqui sont des collections d'objets indexés par des clés (nommésdictionnaires,hashesoutableaux associatifsdans d'autres langages) et desslicesqui sont une généralisation dynamique des tableaux.

Il accède aisément aux fichiers en lecture comme en écriture, que ce soit en mode ligne, ou caractère, ou bien en absorbant le fichier complet, par les packagesosetio.

Système de types

Go a un système detype statique,fortement typé,structureletsûr,fondé sur l'inférence de typesavec la possibilité d'utiliser un typage explicite.

Pour donner un exemple, écrires:= "Camélia",qui déclare, alloue et initialises,est possible et n'oblige pas à écrirevar s string = "Camélia",qui reste cependant accepté.

La compatibilité destypes composésest fondée sur lespropriétésplutôt que sur le nom. C'est-à-dire que deux types composés seront équivalents si leurs propriétés sont équivalentes: même nom pour la propriété et équivalence de type. C'est letypage structurel.

Cela a pour conséquence que le langage n'est pasobjetau sens classique (soit avecclasses,soit avecprototype), cependant les concepteurs du langage ont fait un choix plus original pour un langage statique. Il est possible de définir desinterfacesportant des méthodes décrivant le comportement d'un objet (il est aussi facilement possible de mélanger plusieurs interfaces en une seule).Les fonctions Go peuvent déclarer accepter unargumentde cette interface. Un objet déclarant toutes les méthodes de cette interface, avec la même signature, peut être passé en argument de cette méthode. La vérification du type est effectuée statiquement par le compilateur.

Le fait que Go ne soit pas objet au sens classique fait que Go n'a pas d'héritagede type et pas de sous-classage. Ceci permet de contourner les problèmes posés par ces systèmes tels l'héritage multipledans les langages qui le permettent (enC++par exemple), ou l'héritage simple (enJavapar exemple). Grâce à l'équivalence de types fondée sur les propriétés, Go n'a pas besoin d'héritage de type. Le sous-classage est émulé par l'« embarquement de type ». Ceci permet de mélanger facilement deux bases de code conçues indépendamment, sans qu'elles aient besoin de partager des types communs.

La visibilité des structures, attributs, variables, constantes, méthodes, types de haut niveau et des fonctions hors de leur paquetage de déclaration est définie par lacassedu premier caractère de leursidentificateurs.

Runes

Go travaille enUnicodeaussi bien pour son code source que pour son traitement des chaînes. Sa littérature abandonne toutefois l'expressioncode pointspour l'abréviation derunes.Des procédures permettent de transformer des représentations de caractère en runes (toute rune occupant une taille fixe) et transformer par des procédures standards une suite de caractères Unicode en runes d'un tableau (une rune par élément), ainsi que l'inverse, sans avoir à jongler avec les représentations de longueur variables ni s'occuper de savoir si la machine estlittle-endianoubig-endian.La portabilité est donc assurée.

Parler derunesévite les ambiguïtés qui seraient présentes aveccaractèreouoctet.Pour explorer une chaîne, soit on utilise directement des fonctions de chaîne, soit on la parcourt de rune en rune.

Les mises en capitales de caractères nationaux (par exemple "è" ⇒ "È" ) se font simplement parunicode.ToUpper(r rune) rune. Les runes permettent de spécifier en tout caractère Unicode, thaï, chinois, grec, y compris du langageAPL- et également touteémoticônes'y trouvant.

Générique

Le manque de support de laprogrammation génériquedans les versions initiales de Go a généré beaucoup de critiques.Les concepteurs ont exprimé qu'ils n'étaient pas opposés à la programmation générique en précisant que certaines fonctions intégrées du langage étaient génériques, mais qu'elles étaient vues comme des exceptions. Rob Pike appelait cet état de fait "une faiblesse" pouvant être changée à un moment ou un autre.L'équipe de Google avait réalisé au moins une version du compilateur pour expérimenter un dialecte intégrant les génériques dans Go, mais ne l'avait jamais publié.

En août 2018, les contributeurs principaux de Go ont publié un premier jet d'une proposition de document de conceptionincluant la programmation générique et letraitement des erreurs par exception.Ils ont ensuite demandé aux utilisateurs de leur soumettre leurs avis sur ces possibles évolutions.L'évolution sur le traitement des erreurs fût abandonnée.

En juin 2020, une nouvelle proposition de document de conceptionfut publiée avec les ajustements et la syntaxe nécessaire à faire dans Go pour déclarer les fonctions et les types génériques. Cette nouvelle proposition fut accompagnée d'un outil permettant de convertir la nouvelle syntaxe intégrant les génériques en une version compilable par les versions existantes de Go, ceci afin de permettre aux utilisateurs de tester ces nouvelles évolutions.

Finalement, les génériques furent intégrés dans la version 1.18 de Go le 15 mars 2022.

Divers

Dans Go, la gestion de la mémoire est assurée par unramasse-miettes.

Il n'y a pas desurcharge de méthodesou d'arithmétique des pointeurs.Enfin, il n'y a pas d'assertionsou d'exceptions.Pour remplacer ces deux derniers, Go fournit les mots clésdefer,panicetrecoverqui donnent des mécanismes similaires aux systèmes de gestion des exceptions de langages tels que C++ et Java (mots cléstry,catch,finallyetthrow).

Go peut s'interfacer avec des bibliothèques en C/C++, des développeurs tiers ayant déjà développé des bindings pour SDL etMySQL.

Go définit un format de code standard (au niveau des indentations, et de la présentation des structures de contrôle) et fournit un outil pour l'appliquer (go fmt).

Go propose également un système de documentation à partir du code et un framework de test.

L'unité de compilation de go est le package qui est représenté dans l'implémentation standard par un répertoire et les fichiers directement contenus dans ce répertoire.

L'import d'un package se fait par son chemin d'importation et peut préciser soit une bibliothèque standard, soit également des packages tiers installés dans des dépôts de sources distants (actuellement supporté: dépôt soussvn,git,mercurialetbazaar).

Extensions expérimentales

Bien que Go soit au départ destiné à produire des applications système robustes et non des programmes destinés à des utilisateurs, des liens avecOpenGLsont développés à titre expérimental.

Bibliothèques

Liste des bibliothèques de Go (début).

Comme le C, Go exige d'indiquer quelles bibliothèques on utilisera. À la différence du C, il considère la compilation en erreur si cette bibliothèque n'estpasutilisée. Le compilateur Go ne contient en effet pas de messages d'avertissements par choix des concepteurs: « Il n'est pas indispensable de signaler ce qu'il ne serait pas indispensable de corriger ».

Principales bibliothèques:

• fmtfournit 19 fonctions de mise en forme desentrées-sortiesdontPrintln,PrintetPrintf;
• iofournit des procédures d'entrées-sorties elles-mêmes, dontReadFull,Seek,WriteString...
• mathfournit un ensemble de fonctions mathématiques, telles queMin,Max,Sqrt,Log...
• osinterface le système, par exemple pour ouvrir et fermer des fichiers, dontOpenFile,ReadAt...
• stringsfournit une cinquantaine de fonctions traitant des chaînes de caractères;
• timefournit des outils de mesure des temps d'exécution, donttime.Nowettime.Since().

Les bibliothèques sont tantôt indépendantes, tantôt dépendantes. Il existe par ailleurs plusieurs façons de faire des choses similaires. Par exemple pour lire un fichier, on pourra utiliserioutil.ReadAll,file.Read()oubufio.NewScanner().

On obtient la liste des bibliothèques depuis la ligne de commande pargo list all.

Exemple de programme

Go admet l'appel récursif des fonctions, ce qui peut parfois les rendre plus lisibles, sans perte de vitesse excessive:

Calcul récursif de lasuite de Fibonaccipar un programme go chronométré. La récursivité rend ici uniquement le programme plus lisible, car on arriverait au même résultat avec une simple boucle. L'instruction commençant parif s[n]!=0réutilise directement tout résultat déjà calculé. Si on la supprime, la lenteur du programme devient calamiteuse.

packagemain

import"fmt"
import"time"

vars[61]int

funcfib(nint)int{
ifn<3{
return1
}
ifs[n]!=0{
returns[n]
}
s[n]=fib(n-1)+fib(n-2)
returns[n]

}

funcmain(){
variint
t0:=time.Now()
fori=1;i<=60;i++{
fmt.Printf("fib(%d) = %-15d\t",i,fib(i))
}
println()
println("Durée:",time.Since(t0).Seconds())
}

Ce programme est formaté à la manière standard du go par l'utilitairegofmtavec les options-s(simplifier le code si possible) et-w(écrire le code modifiéin-situ). Cet utilitaire aligne les niveaux de profondeur du programme, facilitant la maintenance en particulier si plusieurs développeurs doivent maintenir le même code. On remarquera qu'il n'aligne pas verticalement les accolades ouvrantes et fermantes, la plupart des éditeurs actuels (2018) se chargeant de signaler visuellement les correspondances en mode édition.

Implémentations

Go pos sắc de deux implémentations: la première utilisegc,lecompilateurGo; la seconde utilisegccgo,«frontend»GCCécrit enC++.

Le compilateur gc était écrit enCen utilisantyaccetGNU Bisonpour l’analyse syntaxiquejusqu’à la version 1.4,mais est écrit en Go lui-même pour les versions suivantes (depuis 1.5) avec un processus debootstrap.

Un projet secondaire de compilateur basé surLLVMexiste.

Possibilités évoluées, syntaxe désuète, lisibilité par rapport à C

Les choix syntaxiques de Go ne font pas l'unanimité. Si le langage se réclame simpliste dans son écriture, certains lui reprochent des partis pris trop impactants et dogmatiques à cet égarden qualifiant sa syntaxe de confuseet son compilateur d'une rigidité discutable,citant entre autres:

• la portée des variables contrôlée par la présence ou non d'une majuscule;
• l'absence d'opérateur ternaire;
• le manque desucre syntaxique;
• le refus de compilation s'il existe des variables non utilisées;
• la gestion des erreurs et notamment les conditions répétitives inhérentes à leur vérification;
• l’incohérence de certainesAPIsdu langage comme leschannels.

Le langage s'est fait reprocher d'avoir « un moteur de Ferrari dans une carrosserie de Ford T ».

En revanche, Go propose de simplifier la syntaxe du C, intentionnellement conservée en C++ pour assurer la compatibilité ascendante, en supprimant par exemple les parenthèses syntaxiquement inutiles derrière leifet lefor,en proposant un fall-through par défaut dans unswitch,etc. Ces modifications peuvent fournir des programmes plus lisibles.

Projets utilisant Go

Liste d’applications libres notables écrites en Go:

• Docker- Création, déploiement et exécution d'application dans des conteneurs.
• GoEthereum:Une des trois implémentations originales (avec C ++ et Python) du protocole Ethereum.
• Gogs - Forge multiplateforme fondée sur Git.
• Grafana- Outil de monitoring, d'analyse de métriques et de création de tableaux de bord.
• Kubernetes- Système de gestion d'applications conteneurisées.
• Hugo:générateur desites web statiques.
• Caddy(en):Serveur de pages Web.
• Syncthing:application desynchronisation de fichierspair à pairopen source disponible pour Windows, Mac, Linux,Android,Solaris, Darwin et BSD.
• Terraform:Environnement logiciel d'« infrastructure as code » publié en open-source par la société HashiCorp.
• Rclone:Utilitaire de synchronisation de fichiers dans le Cloud ou en montage de système de fichiers.

Annexes

Liens externes

• Notices d'autorité:

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