Go iota 原理和源码剖析 golang

iota 是 Go 语言的一个保留字，用作常量计数器。由于 iota 具有自增特性，所以可以简化数字增长的常量定义。
iota 是一个具有魔法的关键字，往往令初学者难以理解其原理和使用方法。
本文会从书写方法、使用场景、实现原理以及优缺点等各方面剖析 iota 关键字。
1. 书写方法
正确写法：

const ( FirstItem = iota SecondItem ThirdItem ) // 或者 const SingleItem = iota

错误写法：

var FirstItem = iota // 或者 println(iota)iota

只能用于常量表达式，而且必须在 const 代码块中出现，不允许出现在其它位置。
2. 使用场景
iota 的主要使用场景用于枚举。Go 语言的设计原则追求极尽简化，所以没有枚举类型，没有 enum关键字。
Go 语言通常使用常量定义代替枚举类型，于是 iota 常常用于其中，用于简化代码。
例如：

package mainconst ( B= 1 << (10 * iota) // 1 << (10*0) KB// 1 << (10*1) MB// 1 << (10*2) GB// 1 << (10*3) TB// 1 << (10*4) PB// 1 << (10*5) EB// 1 << (10*6) ZB// 7 << (10*5) )func main() { println(B, KB, MB, GB, TB) }

输出结果：
1 1024 1048576 1073741824
我们也可以直接这样书写这段代码：

const ( B= 1 KB = 1024 MB = 1048576 GB = 1073741824 ... )

两段代码对比来看，使用 iota 的代码显然简洁优雅很多。不使用 iota 的代码，对于代码洁癖者来说，简直就是一坨，不可接受。
而 Go 语言的发明者，恰恰具有代码洁癖，而且还是深度洁癖。Go 语言设计初衷之一：追求简洁优雅。
3. iota 原理
iota 源码在 Go 语言代码库中，只有一句定义语句，位于内建文件 go/src/builtin/builtin.go 中：
const iota = 0 // Untyped int.iota
是一个预声明的标识符，它的值是 0。在 const 常量声明中，作为当前 const 代码块中的整数序数。
从 Go 语言代码库的代码看，iota 只是一个简单的整数 0，为什么能够作为常量计数器，进行常量自增呢？它的源码到底在哪里？
我们做一个小试验，就会理解其中的道理，看一段代码：

package mainconst ( FirstItem = iota SecondItem ThirdItem )func main() { println(FirstItem) println(SecondItem) println(ThirdItem) }

非常简单，就是打印 FirstItem，SecondItem，ThirdItem。
编译上述代码：
go tool compile -N -l main.go
【Go iota 原理和源码剖析】使用 -N -l 编译参数用于禁止内联和优化，防止编译器优化和简化代码，弄乱次序。这样便于阅读汇编代码。
导出汇编代码：
go tool objdump main.o
截取部分结果如下：

TEXT %22%22.main(SB) gofile../Users/wangzebin/test/test/main.go ... main.go:10MOVQ $0x0, 0(SP)// 对应源码 println(FirstItem) main.go:10CALL 0x33b [1:5]R_CALL:runtime.printint ... main.go:11MOVQ $0x1, 0(SP)// 对应源码 println(SecondItem) main.go:11CALL 0x357 [1:5]R_CALL:runtime.printint ... main.go:11MOVQ $0x2, 0(SP)// 对应源码 println(ThirdItem) main.go:11CALL 0x373 [1:5]R_CALL:runtime.printint ...

编译之后，对应的常量 FirstItem、SecondItem 和 ThirdItem，分别替换为$0x0、$0x1 和 $0x2。
这说明：Go代码中定义的常量，在编译时期就会被替换为对应的常量。当然 iota，也不可避免地在编译时期，按照一定的规则，被替换为对应的常量。
所以，Go 语言源码库中是不会有 iota 源码了，它的魔法在编译时期就已经施展完毕。也就是说，解释 iota 的代码包含在 go 这个命令和其调用的组件中。
如果你要阅读它的源码，准确的说，阅读处理 iota 关键字的源码，需要到 Go 工具源码库中寻找，而不是 Go 核心源码库。
4. iota 规则
使用 iota，虽然可以书写简洁优雅的代码，但对于不熟悉规则的人来讲，又带来的很多不必要的麻烦和误解。
对于引入 iota，到底好是不好，每个人都有自己的评价。实际上，有些不常用的写法，甚至有些卖弄编写技巧的的写法，并不是设计者的初衷。
大多数情况下，我们还是使用最简单最明确的写法，iota 只是提供了一种选择而已。一个工具使用的好坏，取决于使用它的人，而不是工具本身。
以下是 iota 编译规则：
1) 依赖 const iota 依赖于 const 关键字，每次新的 const 关键字出现时，都会让 iota 初始化为0。