Golang学习教程

一、golang介绍与安装

1、golang是什么？

Go 亦称为 Golang（译注：按照 Rob Pike 说法，语言叫做 Go，Golang 只是官方网站的网址），是由谷歌开发的一个开源的编译型的静态语言。

Golang 的主要关注点是使得高可用性和可扩展性的 Web 应用的开发变得简便容易。（译注：Go 的定位是系统编程语言，只是对 Web 开发支持较好）

2、为何选择 Golang

既然有很多其他编程语言可以做同样的工作，如 Python，Ruby，Nodejs 等，为什么要选择 Golang 作为服务端编程语言？

以下是我使用 Go 语言时发现的一些优点：

• 并发是语言的一部分（译注：并非通过标准库实现），所以编写多线程程序会是一件很容易的事。后续教程将会讨论到，并发是通过 Goroutines 和 channels 机制实现的。
• Golang 是一种编译型语言。源代码会编译为二进制机器码。而在解释型语言中没有这个过程，如 Nodejs 中的 JavaScript。
• 语言规范十分简洁。所有规范都在一个页面展示，你甚至都可以用它来编写你自己的编译器呢。
• Go 编译器支持静态链接。所有 Go 代码都可以静态链接为一个大的二进制文件（译注：相对现在的磁盘空间，其实根本不大），并可以轻松部署到云服务器，而不必担心各种依赖

3、golang环境安装

Golang 支持三个平台：Mac，Windows 和 Linux（译注：不只是这三个，也支持其他主流平台）。你可以在 https://golang.org/dl/ 中下载相应平台的二进制文件。（译注：因为众所周知的原因，如果下载不了，请到 Go下载 - Go语言中文网 - Golang中文社区 下载）

Mac OS

在 https://golang.org/dl/ 下载安装程序。双击开始安装并且遵循安装提示，会将 Golang 安装到 /usr/local/go 目录下，同时 /usr/local/go/bin 文件夹也会被添加到 PATH 环境变量中。

Windows

在 https://golang.org/dl/ 下载 MSI 安装程序。双击开始安装并且遵循安装提示，会将 Golang 安装到 C:\Go 目录下，同时 c:\Go\bin 目录也会被添加到你的 PATH 环境变量中。

Linux

在 https://golang.org/dl/ 下载 tar 文件，并解压到 /usr/local。

请添加 /usr/local/go/bin 到 PATH 环境变量中。Go 就已经成功安装在 Linux 上了。

二、编写Hello,world

1、建立代码工作区

在编写代码之前，我们首先应该建立 Go 的工作区（Workspace）。

在 Mac 或 Linux 操作系统下，Go 工作区应该设置在 $HOME/go。所以我们要在 $HOME 目录下创建 go 目录。

而在 Windows 下，工作区应该设置在 C:\Users\YourName\go。所以请将 go 目录放置在 C:\Users\YourName。

其实也可以通过设置 GOPATH 环境变量，用其他目录来作为工作区。但为了简单起见，我们采用上面提到的放置方法。

所有 Go 源文件都应该放置在工作区里的 src 目录下。请在刚添加的 go 目录下面创建目录 src。

所有 Go 项目都应该依次在 src 里面设置自己的子目录。我们在 src 里面创建一个目录 hello 来放置整个 hello world 项目。

创建上述目录之后，其目录结构如下：

go
  src
    hello

在我们刚刚创建的 hello 目录下，在 helloworld.go 文件里保存下面的程序。

package main

import "fmt"

func main() {  
    fmt.Println("Hello World")
}

 创建该程序后，项目结构为

go
  src
    hello
      helloworld.go

2、运行 Go 程序

运行 Go 程序有多种方式，我们下面依次介绍。

1.使用 go run 命令 - 在命令提示符旁，输入 go run workspacepath/src/hello/helloworld.go。

上述命令中的 workspacepath 应该替换为你自己的工作区路径（Windows 下的 C:/Users/YourName/go，Linux 或 Mac 下的 $HOME/go）。

在控制台上会看见 Hello World 的输出。

2.使用 go install 命令 - 运行 go install hello，接着可以用 workspacepath/bin/hello 来运行该程序。

上述命令中的 workspacepath 应该替换为你自己的工作区路径（Windows 下的 C:/Users/YourName/go，Linux 或 Mac 下的 $HOME/go）。

当你输入 go install hello 时，go 工具会在工作区中搜索 hello 包（hello 称之为包，我们后面会更加详细地讨论包）。接下来它会在工作区的 bin 目录下，创建一个名为 hello（Windows 下名为 hello.exe）的二进制文件。运行 go install hello 后，其目录结构如下所示：

go
  bin
    hello
  src
    hello
      helloworld.go

3.第 3 种运行程序的好方法是使用 go playground。尽管它有自身的限制，但该方法对于运行简单的程序非常方便。我已经在 playground 上创建了一个 hello world 程序。点击这里 在线运行程序。 你可以使用 go playground 与其他人分享你的源代码。

3、简述 hello world 程序

下面就是我们刚写下的 hello world 程序。

package main //1

import "fmt" //2

func main() { //3  
    fmt.Println("Hello World") //4
}

现在简单介绍每一行大概都做了些什么，在以后的教程中还会深入探讨每个部分。

package main - 每一个 Go 文件都应该在开头进行 package name 的声明（译注：只有可执行程序的包名应当为 main）。包（Packages）用于代码的封装与重用，这里的包名称是main。

import "fmt" - 我们引入了 fmt 包，用于在 main 函数里面打印文本到标准输出。

func main() - main 是一个特殊的函数。整个程序就是从 main 函数开始运行的。main 函数必须放置在 main 包中。{ 和 } 分别表示 main 函数的开始和结束部分。

fmt.Println("Hello World") - fmt 包中的 Println 函数用于把文本写入标准输出。

三、变量

变量是什么

变量指定了某存储单元（Memory Location）的名称，该存储单元会存储特定类型的值。在 Go 中，有多种语法用于声明变量。

声明单个变量

var name type 是声明单个变量的语法。

package main

import "fmt"

func main() {
    var age int // 变量声明
    fmt.Println("my age is", age)
}

语句 var age int 声明了一个 int 类型的变量，名字为 age。我们还没有给该变量赋值。如果变量未被赋值，Go 会自动地将其初始化，赋值该变量类型的零值（Zero Value）。本例中 age 就被赋值为 0。如果你运行该程序，你会看到如下输出：

my age is 0

变量可以赋值为本类型的任何值。上一程序中的 age 可以赋值为任何整型值（Integer Value）。

package main

import "fmt"

func main() {
    var age int // 变量声明
    fmt.Println("my age is", age)
    age = 29 // 赋值
    fmt.Println("my age is", age)
    age = 54 // 赋值
    fmt.Println("my new age is", age)
}

 上面的程序会有如下输出：

my age is  0  
my age is 29  
my new age is 54

声明变量并初始化

声明变量的同时可以给定初始值。 var name type = initialvalue 的语法用于声明变量并初始化。

package main

import "fmt"

func main() {
    var age int = 29 // 声明变量并初始化

    fmt.Println("my age is", age)
}

 在上面的程序中，age 是具有初始值 29 的 int 类型变量。如果你运行上面的程序，你可以看见下面的输出，证实 age 已经被初始化为 29。

my age is 29

类型推断（Type Inference）

如果变量有初始值，那么 Go 能够自动推断具有初始值的变量的类型。因此，如果变量有初始值，就可以在变量声明中省略 type。

如果变量声明的语法是 var name = initialvalue，Go 能够根据初始值自动推断变量的类型。

在下面的例子中，你可以看到在第 6 行，我们省略了变量 age 的 int 类型，Go 依然推断出了它是 int 类型。

package main

import "fmt"

func main() {
    var age = 29 // 可以推断类型

    fmt.Println("my age is", age)
}

声明多个变量

Go 能够通过一条语句声明多个变量。

声明多个变量的语法是 var name1, name2 type = initialvalue1, initialvalue2。

package main

import "fmt"

func main() {
    var width, height int = 100, 50 // 声明多个变量

    fmt.Println("width is", width, "height is", heigh)
}

上述程序将在标准输出打印 width is 100 height is 50。

你可能已经想到，如果 width 和 height 省略了初始化，它们的初始值将赋值为 0。

package main

import "fmt"

func main() {  
    var width, height int
    fmt.Println("width is", width, "height is", height)
    width = 100
    height = 50
    fmt.Println("new width is", width, "new height is ", height)
}

上面的程序将会打印：

width is 0 height is 0  
new width is 100 new height is  50

在有些情况下，我们可能会想要在一个语句中声明不同类型的变量。其语法如下：

var (  
    name1 = initialvalue1,
    name2 = initialvalue2
)

使用上述语法，下面的程序声明不同类型的变量。

package main

import "fmt"

func main() {
    var (
        name   = "naveen"
        age    = 29
        height int
    )
    fmt.Println("my name is", name, ", age is", age, "and height is", height)
}

这里我们声明了 string 类型的 name、int 类型的 age 和 height（我们将会在下一教程中讨论 golang 所支持的变量类型）。运行上面的程序会产生输出 my name is naveen , age is 29 and height is 0。

简短声明

Go 也支持一种声明变量的简洁形式，称为简短声明（Short Hand Declaration），该声明使用了 := 操作符。

声明变量的简短语法是 name := initialvalue。

package main

import "fmt"

func main() {  
    name, age := "naveen", 29 // 简短声明

    fmt.Println("my name is", name, "age is", age)
}

运行上面的程序，可以看到输出为 my name is naveen age is 29。

简短声明要求 := 操作符左边的所有变量都有初始值。下面程序将会抛出错误 cannot assign 1 values to 2 variables，这是因为 age 没有被赋值。

package main

import "fmt"

func main() {  
    name, age := "naveen" //error

    fmt.Println("my name is", name, "age is", age)
}

 简短声明的语法要求 := 操作符的左边至少有一个变量是尚未声明的。考虑下面的程序：

package main

import "fmt"

func main() {
    a, b := 20, 30 // 声明变量a和b
    fmt.Println("a is", a, "b is", b)
    b, c := 40, 50 // b已经声明，但c尚未声明
    fmt.Println("b is", b, "c is", c)
    b, c = 80, 90 // 给已经声明的变量b和c赋新值
    fmt.Println("changed b is", b, "c is", c)
}

在上面程序中的第 8 行，由于 b 已经被声明，而 c 尚未声明，因此运行成功并且输出：

a is 20 b is 30  
b is 40 c is 50  
changed b is 80 c is 90

 但是如果我们运行下面的程序:

package main

import "fmt"

func main() {  
    a, b := 20, 30 // 声明a和b
    fmt.Println("a is", a, "b is", b)
    a, b := 40, 50 // 错误，没有尚未声明的变量
}

上面运行后会抛出 no new variables on left side of := 的错误，这是因为 a 和 b 的变量已经声明过了，:= 的左边并没有尚未声明的变量。

变量也可以在运行时进行赋值。考虑下面的程序：

package main

import (  
    "fmt"
    "math"
)

func main() {  
    a, b := 145.8, 543.8
    c := math.Min(a, b)
    fmt.Println("minimum value is ", c)
}

在上面的程序中，c 的值是运行过程中计算得到的，即 a 和 b 的最小值。上述程序会打印：

minimum value is  145.8

由于 Go 是强类型（Strongly Typed）语言，因此不允许某一类型的变量赋值为其他类型的值。下面的程序会抛出错误 cannot use "naveen" (type string) as type int in assignment，这是因为 age 本来声明为 int 类型，而我们却尝试给它赋字符串类型的值。

package main

func main() {  
    age := 29      // age是int类型
    age = "naveen" // 错误，尝试赋值一个字符串给int类型变量
}