Go/エラー
エラー
[編集]エラー(Errors)とは、Goプログラミング言語で定義された次のインターフェース型を指します。[1]。
type error interface { Error() string }
このインターフェースは、エラー状態を表現するために使用されます。nil
値はエラーがないことを示します。例えば、ファイルからデータを読み取る関数が次のように定義されているとします。
func Read(f *File, b []byte) (n int, err error)
この関数は、File
から b
にデータを読み取り、成功した場合は読み取ったバイト数を、失敗した場合はエラーを返します。
ランタイム・パニック
[編集]Goでは、配列の範囲外のインデックスを参照するなどの実行時エラーが発生した場合、ランタイム・パニック(Run-time panics)と呼ばれるエラーが発生します。このエラーは予期しない状況を示し、プログラムの実行を中断させます。
ランタイム・パニックが発生すると、panic
関数が呼び出され、runtime.Error
型のエラーが生成されます。このエラーは事前に宣言された error
インターフェースを満たします。ランタイム・パニックはコンパイラによって検出されないため、コードを慎重にテストすることが重要です。ランタイム・パニックが発生すると、エラー値は不定であり、異なるランタイム・エラー条件を示す可能性があります。[2]。
package runtime type Error interface { error // そしておそらく他のメソッド }
Goの例外処理
[編集]Go言語では、エラーハンドリングや例外処理を行うために error
インターフェースを使用します。一般的に、関数は error
を返すことがあります。エラーが発生した場合には、error
が nil
でないことを確認し、適切な処理を行います。以下は基本的な例です。
package main import ( "errors" "fmt" ) func divide(x, y int) (result int, err error) { if y == 0 { err = errors.New("ゼロで割ることはできません") return } result = x / y return } func main() { result, err := divide(10, 2) if err != nil { fmt.Println("エラー:", err) } else { fmt.Println("結果:", result) } result, err = divide(10, 0) if err != nil { fmt.Println("エラー:", err) } else { fmt.Println("結果:", result) } }
この例では、divide
関数が2つの引数を受け取り、割り算を行います。ゼロで割ろうとした場合にはエラーを返します。main
関数では、divide
を用いて計算を行い、エラーが発生した場合はエラーメッセージを表示します。
Goでは、error
が nil
であればエラーが発生していないことを示し、nil
でなければエラーがあることを示します。この方法で、エラーハンドリングと例外処理が行われます。
システム面での注意点
[編集]システム面での注意点(System considerations)[3]。
パッケージ unsafe
[編集]組み込みパッケージ unsafe
は、型システムに違反する操作を含む低レベルのプログラミング機能を提供します。unsafe
パッケージはインポート・パス unsafe
でアクセスでき、型安全性を手動で確認する必要があります。ポータブル性に欠ける可能性があります。以下のインターフェースが提供されています。[4]。
package unsafe type ArbitraryType int // 任意のGo型の略語。実数型ではない。 type Pointer *ArbitraryType func Alignof(variable ArbitraryType) uintptr func Offsetof(selector ArbitraryType) uintptr func Sizeof(variable ArbitraryType) uintptr type IntegerType int // 整数型の略記で,実数型ではない func Add(ptr Pointer, len IntegerType) Pointer func Slice(ptr *ArbitraryType, len IntegerType) []ArbitraryType
Pointer
はポインター型ですが、Pointer
の値はデリファレンスできません。基礎となる uintptr
型の任意のポインターまたは値は、基礎となる Pointer
型に変換でき、その逆も可能です。Pointer
と uintptr
の間の変換の効果は、実装で定義されます。
var f float64 bits = *(*uint64)(unsafe.Pointer(&f)) type ptr unsafe.Pointer bits = *(*uint64)(ptr(&f)) var p ptr = nil
Alignof
および Sizeof
関数は、任意の型の式 x
を受け取り、仮想変数 v
のアラインメントまたはサイズをそれぞれ返します。ここで v
は var v = x
で宣言されたかのように扱われます。
Offsetof
関数は、構造体のフィールドを示すセレクタ s.f
を受け取り、そのフィールドのオフセットをバイト単位で返します。f
が埋め込みフィールドの場合、構造体のフィールドを介してポインタの間接性なしに到達可能でなければなりません。
例えば、構造体 s
にフィールド f
がある場合、次のように表現できます。
uintptr(unsafe.Pointer(&s)) + unsafe.Offsetof(s.f) == uintptr(unsafe.Pointer(&s.f))
コンピューターアーキテクチャでは、メモリアドレスが 整列(aligned) されることが要求される場合があります。変数のアドレスは、その変数の型の 整列 を表す係数の倍数でなければなりません。Alignof
関数は、変数 x
のアラインメントをバイト単位で返します。
変数 x
の場合、次のように確認できます。
uintptr(unsafe.Pointer(&x)) % unsafe.Alignof(x) == 0
Alignof
、Offsetof
、および Sizeof
の呼び出しは、uintptr
型のコンパイル時定数式です。
Add
関数は、ポインター ptr
に長さ len
を追加し、更新されたポインター unsafe.Pointer(uintptr(ptr) + uintptr(len))
を返します。len
引数は整数型または型付けされていない定数でなければなりません。定数の len
引数は int
型の値で表現できなければなりません。型付けされていない定数の場合は int
型になります。Pointer
の有効な使用法
の例は以下です。[4]。
package unsafe type Pointer *ArbitraryType func Add(ptr Pointer, len int) Pointer func (p Pointer) Ptr() unsafe.Pointer { return unsafe.Pointer(p) } var x [10]int var p = unsafe.Add(&x[0], 1)
Slice
関数は、ポインター ptr
からスライス []ArbitraryType
を作成し、その長さを len
として返します。スライス []ArbitraryType
は、ポインターと長さから生成されます。スライスを生成する際、スライスの長さがゼロ以上であり、長さが len
でなければなりません。
型情報
[編集]型情報(Type information)[5]は、Go言語における型の表現に関する詳細です。型情報はコンパイラやランタイムにおいて重要な役割を果たし、型システムの整合性を保証します。
型の検査
[編集]型の検査(Type inspection)は、型を動的に検査するための手法です。Goでは、型アサーションや型スイッチを使用して動的型情報にアクセスできます。
var i interface{} i = "string" s, ok := i.(string) if ok { fmt.Println(s) }
上記のコードでは、i
が string
型であるかどうかを確認し、i
が string
型の場合にはその値を s
に格納します。
型の反射
[編集]型の反射(Type reflection)は、実行時に型の情報にアクセスするための手法です。Goの reflect
パッケージを使用することで、型の情報を動的に取得できます。
import ( "fmt" "reflect" ) func main() { var x int = 42 t := reflect.TypeOf(x) v := reflect.ValueOf(x) fmt.Println("Type:", t) fmt.Println("Value:", v) }
上記のコードでは、変数 x
の型と値を reflect
パッケージを使用して取得し、それを表示します。
参考文献
[編集]- ^ “Errors¶”. The Go Programming Language Specification. The Go website. (Jul 26, 2021) .
- ^ “Run time panics¶”. The Go Programming Language Specification. The Go website. (Jul 26, 2021) .
- ^ “System considerations¶”. The Go Programming Language Specification. The Go website. (Jul 26, 2021) .
- ^ 4.0 4.1 “Package unsafe¶”. The Go Programming Language Specification. The Go website. (Jul 26, 2021) .
- ^ “Type information¶”. The Go Programming Language Specification. The Go website. (Jul 26, 2021) .
- “Defer, Panic, and Recover - go.dev”. The Go Blog. The Go website. (2010-08-04) .