プログラミング/Go

Goの誕生と設計思想

Goは、Googleの技術者であるRobert Griesemer、Rob Pike、Ken Thompsonによって2007年に開発が開始された、シンプルで効率的なプログラミング言語です。複雑さを排除し、読みやすさと生産性を重視する言語設計が特徴です。

基本的な文法と構造

パッケージとインポート

Goのプログラムは常にパッケージで構成され、実行可能なプログラムは必ずmainパッケージから始まります。

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Goの世界へようこそ！")
}

変数と型

func variableExamples() {
    // 明示的な型宣言
    var name string = "田中"
    var age int = 30

    // 型推論
    city := "東京"
    
    // 複数の変数の宣言
    var x, y int = 10, 20

    // 構造体
    type Person struct {
        Name string
        Age  int
        City string
    }

    person := Person{
        Name: "山田",
        Age:  25,
        City: "大阪",
    }

    // マップ（辞書）
    scores := map[string]int{
        "数学": 90,
        "国語": 85,
        "英語": 88,
    }

    // スライス
    numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    filteredNumbers := numbers[1:4] // インデックス1から3までを抽出
}

関数と制御構造

// 複数の戻り値を持つ関数
func calculateStats(numbers []int) (int, int, float64) {
    if len(numbers) == 0 {
        return 0, 0, 0.0
    }

    sum := 0
    for _, num := range numbers {
        sum += num
    }

    average := float64(sum) / float64(len(numbers))
    max := numbers[0]

    for _, num := range numbers[1:] {
        if num > max {
            max = num
        }
    }

    return sum, max, average
}

func main() {
    numbers := []int{10, 20, 30, 40, 50}
    total, maxValue, avg := calculateStats(numbers)

    // 条件分岐
    switch {
    case avg < 20:
        fmt.Println("平均値が低いです")
    case avg >= 20 && avg < 40:
        fmt.Println("平均値は標準的です")
    default:
        fmt.Println("平均値が高いです")
    }
}

並行処理とチャネル

Goの並行処理は、goroutineとチャネルによって実現されます。

func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) {
    for job := range jobs {
        fmt.Printf("Worker %d processing job %d\n", id, job)
        time.Sleep(time.Second)
        results <- job * 2
    }
}

func main() {
    jobs := make(chan int, 100)
    results := make(chan int, 100)

    // ワーカーの起動
    for w := 1; w <= 3; w++ {
        go worker(w, jobs, results)
    }

    // ジョブの送信
    for j := 1; j <= 5; j++ {
        jobs <- j
    }
    close(jobs)

    // 結果の収集
    for a := 1; a <= 5; a++ {
        fmt.Println(<-results)
    }

    // タイムアウト付きのチャネル操作
    select {
    case result := <-results:
        fmt.Println("結果:", result)
    case <-time.After(3 * time.Second):
        fmt.Println("タイムアウト")
    }
}

エラーハンドリング

type CustomError struct {
    Message string
    Code    int
}

func (e *CustomError) Error() string {
    return fmt.Sprintf("エラー %d: %s", e.Code, e.Message)
}

func riskyOperation(value int) error {
    if value < 0 {
        return &CustomError{
            Message: "無効な値です",
            Code:    400,
        }
    }
    return nil
}

func main() {
    err := riskyOperation(-10)
    if err != nil {
        switch e := err.(type) {
        case *CustomError:
            fmt.Printf("カスタムエラー: %v\n", e)
        default:
            fmt.Println("不明なエラー")
        }
    }
}

インターフェースと構造的型付け

type Shape interface {
    Area() float64
    Perimeter() float64
}

type Rectangle struct {
    Width  float64
    Height float64
}

func (r Rectangle) Area() float64 {
    return r.Width * r.Height
}

func (r Rectangle) Perimeter() float64 {
    return 2 * (r.Width + r.Height)
}

func printShapeDetails(s Shape) {
    fmt.Printf("面積: %.2f\n周囲長: %.2f\n", s.Area(), s.Perimeter())
}

func main() {
    rect := Rectangle{Width: 5, Height: 3}
    printShapeDetails(rect)
}

Goの特徴と適用領域

Goは以下のような分野で特に強みを発揮します：

クラウドインフラストラクチャ
マイクロサービス
ネットワークプログラミング
システムプログラミング
CLI（コマンドラインインターフェース）ツール

まとめ

Goは、シンプルさ、高性能、並行処理のサポートを兼ね備えたプログラミング言語です。Google発のこの言語は、複雑さを排除し、開発者の生産性を最大化することを目指しています。初学者にも経験豊富な開発者にも、魅力的な選択肢となるでしょう。