【Go系列】 Go语言的入门

为什么要学习Go

从今天起，我们将一同启程探索 Go 语言的奥秘。我会用简单明了的方式，逐一讲解 Go 语言的各个知识点，帮助你从基础做起，一步步深化理解。不论你之前是否有过 Go 语言的接触经验，这个系列文章都将助你收获满满。

现在，让我以一个经典的例子"Hello World"来带你入门 Go 语言，了解它是如何运行起来的。

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Hello, 世界

若你曾学习过 C 语言，那么对下面这个经典示例应该颇为熟悉。借助这个例子，我将首先为你简要介绍 Go 语言的一些关键概念，帮助你初步把握 Go 语言代码的结构和风貌。以下是示例代码：

package main

import "fmt"

func main() {

    fmt.Println("Hello, World!")

}

这五行的代码组合便形成了一个完整的 Go 程序，你会发现它非常易于理解。接下来，我将执行这段代码，让我们观察一下运行后的输出。操作步骤是打开命令行终端，输入以下指令，并按下回车键。

$ go run main.go

Hello, World!

当我输入命令 go run main.go 并按下回车键后，屏幕上显示的"Hello, World!"便是我们的 Go 程序运行后的输出结果。

在这里，go 是 Go 语言附带的工具链中的一个命令，它与您可能熟悉的如 ls 这样的命令行工具一样，是一个可执行程序。go 命令提供了多种功能，包括运行、编译 Go 代码，以及生成可执行文件等。

run 是 go 命令下的一个选项，它用于指示工具链执行指定的 Go 程序。而 main.go 则是我编写的 Go 代码文件。因此，整个命令 go run main.go 的含义是，使用 Go 工具链来运行 main.go 文件中的代码。

程序结构分析

为了让一个 Go 语言程序顺利执行，关键在于包含 package main 和 main 函数这两个要素。package main 指示这是一个可执行的应用程序，而 main 函数则是程序启动的入口点。

在"Hello, 世界"这个基础示例中，我们见证了 Go 语言程序的基本骨架。以下是对程序结构的逐步解析，以及 Go 语言核心概念的介绍。

首行的 package main 声明了当前文件 ch01/main.go 所属的包。在 Go 语言中，package 是声明包的关键字，而 main 是包的名称。main 包在 Go 语言中具有特殊意义，它表明你的项目是一个独立的可执行程序，而不是供其他项目引用的库。

第二行的 import "fmt" 是引入 fmt 包的声明。import 是 Go 语言的关键字，用于导入所需的包。这里我们导入了 fmt 包，以便在后续代码中使用它提供的功能。

第三行的 func main() 定义了 main 函数。func 是 Go 语言中声明函数的关键字，main 是函数名，而空括号 () 表示该函数不接受任何参数。在 Go 语言中，main 函数是程序的入口点，程序启动时首先执行的就是 main 函数，通过它来调用其他函数以实现业务逻辑。

第四行的 fmt.Println("Hello, 世界") 是调用 fmt 包中的 Println 函数来输出文本"Hello, 世界"。要使用一个包的功能，必须先将其导入。Println 函数是 fmt 包提供的一个函数，用于在控制台上打印信息。

最后一行的大括号 } 标志着 main 函数体的结束。至此，我们完成了对这段代码的分析，执行程序后便能看到"Hello, 世界"的输出。

通过上述分析，我们可以看出 Go 语言的代码结构简洁而完整，仅凭 package、import 和 func main 这些基本概念就能构建一个可运行的程序。

在后续，我们将进一步探讨如何使用变量、自定义函数等内容。在此之前，我们先来了解 Go 语言的开发环境如何搭建，这是运行上述 Go 代码并让程序运行起来的前提。

Go 语言环境搭建

要搭建 Go 语言的开发环境，首先需要下载 Go 语言的安装包。你可以访问 Go 官方网站 https://golang.org/dl/ 或者国内的镜像网站 https://golang.google.cn/dl/ 来下载（由于网络原因，如果无法访问国外官网，可以选择国内的镜像网站进行下载）。

在下载页面，根据你所使用的操作系统（无论是 Windows、macOS 还是 Linux）选择合适的安装包。以下是下载步骤的简要说明：

1. 访问 Go 语言官方网站或国内镜像网站。
2. 在下载页面中，找到适合你操作系统的 Go 版本。
3. 点击相应的下载链接，下载 Go 安装包。

Windows MSI 下安装

在 Windows 系统中，MSI 安装包是一个便捷的选择，因为它提供了一个直观的安装界面，让用户能够轻松地配置 Go 语言开发环境。对于大多数现代的 Windows 操作系统，它们都是 64 位的，因此你应该下载 go1.20.windows-amd64.msi。如果你使用的是 32 位的 Windows 系统，那么你应该选择 go1.15.windows-386.msi。

下载并双击安装包后，你会被引导通过一系列的安装步骤。在安装过程中，你可以选择将 Go 安装到默认的 C:\Go 目录，或者根据自己的喜好选择一个不同的目录。

一旦你选择安装到 C:\Go 目录，安装程序会自动将 C:\Go\bin 目录添加到你的系统 PATH 环境变量中。这样，你就可以在任何命令提示符中直接运行 Go 命令了。如果你发现安装程序没有添加这个路径，你也可以手动将其添加到 PATH 环境变量。

手动添加步骤如下：

1. 打开"控制面板"。
2. 选择"系统和安全"。
3. 点击"系统"。
4. 在系统属性窗口中，选择"高级"选项卡。
5. 点击"环境变量"按钮。
6. 在环境变量窗口中，找到并选择"Path"变量，然后点击"编辑"。
7. 在编辑环境变量窗口中，点击"新建"，然后输入 C:\Go\bin。
8. 点击"确定"保存更改。
9. 退出所有打开的命令行窗口，然后打开一个新的命令行窗口以使更改生效。

Linux 下安装

如果要安装1.18以下的版本可以直接

sudo apt-get install golang-go

yum install golang-go

第一行为Ubuntu的下载，第二行为Redhat的下载方式。

如果要通过安装包安装的话，由于Linux 系统有 32 位和 64 位，你可以根据你的 Linux 操作系统选择相应的压缩包，它们分别是 go1.20.linux-386.tar.gz 和 go1.20.linux-amd64.tar.gz。

下载成功后，需要先进行解压，假设你下载的是 go1.20.linux-amd64.tar.gz，在终端通过如下命令即可解压：

sudo tar -C /usr/local -xzf go1.20.linux-amd64.tar.gz

然后把 /usr/local/go/bin 添加到 PATH 环境变量中，就可以使用 Go 语言开发工具包了。

把下面这段添加到 /etc/profile 或者 $HOME/.profile 文件中，保存后退出即可成功添加环境变量。

export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin

macOS 下安装

如果你的操作系统是 macOS，可以采用 PKG 安装包。下载 go1.20.darwin-amd64.pkg 后，双击按照提示安装即可。安装成功后，路径 /usr/local/go/bin 应该已经被添加到了 PATH 环境变量中，如果没有的话，你可以手动添加，和上面 Linux 的方式一样，把如下内容添加到 /etc/profile 或者 $HOME/.profile 文件保存即可。

export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin

安装测试

安装成功后，可以打开终端或者命令提示符，输入 go version 来验证 Go 语言是否安装成功。如果成功的话，会打印出 Go 语言的版本和系统信息，如下所示：

$ go version

go version go1.20 darwin/amd64

环境变量设置

在安装了 Go 语言开发工具包之后，虽然你已经拥有了编译和运行 Go 程序的基本能力，但还有一些重要的环境变量需要设置，以确保 Go 开发环境完整。这两个关键的环境变量是 GOPATH 和 GOBIN。

• GOPATH ：这是 Go 项目的工作目录，它在 Go Module 之前是非常重要的，现在主要用于存放使用 go get 命令获取的项目。
• GOBIN ：这是 Go 编译生成的程序的安装目录。当你使用 go install 命令时，编译后的 Go 程序会被安装到 GOBIN 目录中，这样你就可以在命令行中直接使用这些程序。

假设你的工作目录是 /Users/ubuntu/go，你需要将 GOPATH 环境变量设置为 /Users/ubuntu/go，并将 GOBIN 环境变量设置为 $GOPATH/bin。

在 Linux 和 macOS 系统下，你可以将以下内容添加到 /etc/profile 或者你的用户目录下的 .profile 文件中，以设置这些环境变量：

export GOPATH=/Users/ubuntu/go
export GOBIN=$GOPATH/bin
export PATH=$PATH:$GOBIN

如果在 Windows 系统中，可以通过控制面板 -> 高级 -> 环境变量选项添加这两个环境变量。

项目结构

在 Go 语言的现代项目中，Go Module 是一个推荐的管理依赖和构建项目的工具。它允许你在项目的任何位置创建一个 Go 语言项目，而不需要依赖于全局的 GOPATH 环境变量。

假设你的项目位置是 /Users/ubuntu/goProject/，打开终端，输入如下命令切换到该目录下：

$ cd /Users/ubuntu/goProject/

可以执行如下命令创建一个 Go Module 项目， 会生成一个go.mod文件：

$ go mod init

然后在当前目录下创建一个 main.go 文件，这样整个项目目录结构是：

goProject

├── go.mod

├── lib

└── main.go

其中 main.go 是整个项目的入口文件，里面有 main 函数。lib 目录是项目的子模块，根据项目需求可以新建很多个目录作为子模块，也可以继续嵌套为子模块的子模块。

编译发布

完成了你的 Go 项目后，你可以选择将代码编译成一个可执行文件，以便在终端中直接运行，或者将其发布到 $GOBIN 目录，以便在系统环境中直接使用。

$ go build main.go

回车执行后会在当前目录生成 main 可执行文件，现在，我们来测试下它是否可用。

$ ./main 

Hello, World!

如果成功打印出"Hello, World!"，证明程序成功生成。

把它安装到 $GOBIN 目录或者任意位置：

$ go install main.go

跨平台编译

在 Go 语言开发工具包中，一个令人印象深刻的功能就是它的跨平台编译能力。这意味着你可以在一个操作系统上开发代码，然后编译出可以在其他操作系统上运行的可执行程序。例如，如果你在 macOS 上开发，你可以编译出能在 Linux 或 Windows 上运行的程序。

跨平台编译允许你选择你最喜欢的操作系统作为开发环境，然后轻松地将代码编译成适合发布平台的可执行程序。

Go 语言通过两个环境变量来控制跨平台编译：

• GOOS ：代表要编译的目标操作系统。常见的值有 linux、windows、darwin 等。
• GOARCH ：代表要编译的目标处理器架构。常见的值有 386、amd64、arm64 等。

通过组合不同的 GOOS 和 GOARCH 值，你可以编译出适用于不同平台的可执行程序。例如，如果你在 macOS 上开发，且你的系统是 AMD64 架构，你可以这样编译出一个适用于 Linux AMD64 架构的可执行程序：

$ GOOS=linux GOARCH=amd64 go build main.go

在这个命令中：

• GOOS=linux：告诉 Go 编译器目标操作系统是 Linux。
• GOARCH=amd64：告诉 Go 编译器目标处理器架构是 AMD64。
• go build -o linux-amd64-hello-world .：编译当前目录下的 Go 源文件，并将输出命名为 linux-amd64-hello-world。

完成编译后，你将得到一个名为 linux-amd64-hello-world 的可执行文件，它可以在 Linux AMD64 架构的系统上运行。这样，你就可以选择在 macOS 上开发，然后编译出适用于其他平台的可执行程序，以便在不同环境中运行你的 Go 程序。

Go 编辑器推荐

在软件开发领域，选择一款合适的编辑器对于提高工作效率至关重要。今天，我想向大家推荐两款备受开发者喜爱的编辑器，它们分别是 Visual Studio Code 和 JetBrains 的 Goland。

Visual Studio Code 这款编辑器是一款由微软开发的免费开源代码编辑器，拥有丰富的插件和扩展功能。对于 Go 语言开发，Visual Studio Code 提供了专门的 Go 扩展插件，它可以帮助你更高效地编写、调试和测试 Go 代码。你可以在 Visual Studio Code 的官方网站 Visual Studio Code - Code Editing. Redefined 下载这款编辑器，并安装 Go 扩展插件来开始你的 Go 开发之旅。

Goland是一款由老牌 IDE 厂商 JetBrains 推出的 Go 语言集成开发环境。它不仅集成了所有必要的 Go 插件，还提供了一系列强大的功能，如代码补全、代码格式化、代码重构、代码导航等。Goland 适合所有水平的开发者，无论是初学者还是经验丰富的老手，都能在 Goland 中找到适合自己的开发体验。你可以在 Goland 的官方网站 GoLand by JetBrains: More than just a Go IDE 下载并安装 Goland，开始使用这款功能强大的 Go 开发工具。

选择哪款编辑器取决于你的个人偏好和需求。如果你喜欢轻量级的编辑器并且需要丰富的插件支持，Visual Studio Code 是一个不错的选择。而如果你更倾向于使用集成度更高、功能更全面的 IDE，Goland 可能会更符合你的需求。无论你选择哪款编辑器，它们都能帮助你更高效地开发 Go 语言应用程序。