Go语言编程指南：从入门到精通

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"gopl-zh.20170910.pdf" 是一本关于Go语言的中文版教程，可能是《The Go Programming Language》的翻译版本。这本书详细介绍了Go语言的基础概念、语法特性以及高级用法，是学习Go语言的重要参考资料。在书中，内容涵盖了从最基础的"Hello, World"程序到复杂的并发编程和接口设计。首先，它介绍了Go语言的起源和项目背景，以及如何获取更多关于Go语言的信息。入门部分包括编写简单的程序，如处理命令行参数，创建GIF动画，网络请求等，这些都是学习任何编程语言的基本步骤。在程序结构部分，讲解了Go语言中的命名规则、声明方式、变量、赋值、类型系统，包括基础数据类型（整型、浮点数、复数、布尔型、字符串）以及复合数据类型（数组、切片、映射、结构体）。此外，还涉及了常量的使用，以及如何处理文本和HTML模板。进一步深入，书中有专门章节讨论函数，包括函数声明、递归、多返回值、错误处理、函数值和匿名函数，还有可变参数、deferred函数、panic与recover机制。同时，书中详细阐述了方法的概念，如何基于指针对象定义方法，通过嵌入结构体来实现接口的扩展，以及方法值和方法表达式的差异。接口是Go语言的一大特色，书中解释了接口作为合约的概念，接口类型的定义，以及如何实现接口。通过具体的示例，如flag.Value接口、sort.Interface接口和http.Handler接口，读者可以理解接口值的使用。书中还介绍了类型断言，以及如何根据类型断言进行错误处理和类型分支。并发编程是Go语言的强项，书中详细讲解了goroutines（轻量级线程）和channels的使用。通过并发Clock服务和Echo服务的示例，读者可以了解到如何在Go语言中实现并发。同时，书中还介绍了如何通过channels进行同步，以及并发循环的实现。此外，书中还涵盖了其他高级话题，如内存管理、反射、错误处理策略、包和模块系统、测试和调试技巧等。这些内容旨在帮助读者全面理解和掌握Go语言，从而能够编写出高效、可靠且易于维护的Go程序。《gopl-zh.20170910.pdf》是一份全面而深入的Go语言学习资料，适合初学者和有一定经验的开发者参考学习，以提升对Go语言的理解和应用能力。

第一章　入门

本章介绍Go语言的基础组件。本章提供了足够的信息和示例程序，希望可以帮你尽快入门,写出有用的程序。本章

和之后章节的示例程序都针对你可能遇到的现实案例。先了解几个Go程序，涉及的主题从简单的文件处理、图像处理到

互联网客户端和服务端并发。当然，第一章不会解释细枝末节，但用这些程序来学习一门新语言还是很有效的。

学习一门新语言时，会有一种自然的倾向,按照自己熟悉的语言的套路写新语言程序。学习Go语言的过程中，请警

惕这种想法，尽量别这么做。我们会演示怎么写好Go语言程序，所以，请使用本书的代码作为你自己写程序时的指南。

Go语言圣经

16入门

1.1.Hello,World

我们以现已成为传统的“helloworld”案例来开始吧,这个例子首次出现于1978年出版的C语言圣经《TheC

ProgrammingLanguage》（译注：本书作者之一BrianW.Kernighan也是《TheCProgrammingLanguage》一书的作者）。

C语言是直接影响Go语言设计的语言之一。这个例子体现了Go语言一些核心理念。

gopl.io/ch1/helloworld

packagemain

import"fmt"

funcmain(){

fmt.Println("Hello,世界")

}

Go是一门编译型语言，Go语言的工具链将源代码及其依赖转换成计算机的机器指令（译注：静态编译）。Go语言

提供的工具都通过一个单独的命令go调用，go命令有一系列子命令。最简单的一个子命令就是run。这个命令编译一

个或多个以.go结尾的源文件，链接库文件，并运行最终生成的可执行文件。（本书使用$表示命令行提示符。）

$gorunhelloworld.go

毫无意外，这个命令会输出：

Hello,世界

Go语言原生支持Unicode，它可以处理全世界任何语言的文本。

如果不只是一次性实验，你肯定希望能够编译这个程序，保存编译结果以备将来之用。可以用build子命令：

$gobuildhelloworld.go

这个命令生成一个名为helloworld的可执行的二进制文件（译注：Windows系统下生成的可执行文件是

helloworld.exe，增加了.exe后缀名），之后你可以随时运行它（译注：在Windows系统下在命令行直接输入

helloworld.exe命令运行），不需任何处理（译注：因为静态编译，所以不用担心在系统库更新的时候冲突，幸福感满

满）。

$./helloworld

Hello,世界

本书中,所有的示例代码上都有一行标记，利用这些标记,可以从gopl.io网站上本书源码仓库里获取代码：

gopl.io/ch1/helloworld

执行gogetgopl.io/ch1/helloworld命令，就会从网上获取代码，并放到对应目录中（需要先安装Git或Hg之类的

版本管理工具，并将对应的命令添加到PATH环境变量中。序言已经提及，需要先设置好GOPATH环境变量，下载的代

码会放在$GOPATH/src/gopl.io/ch1/helloworld目录）。2.6和10.7节有这方面更详细的介绍。

来讨论下程序本身。Go语言的代码通过包（package）组织，包类似于其它语言里的库（libraries）或者模块

（modules）。一个包由位于单个目录下的一个或多个.go源代码文件组成,目录定义包的作用。每个源文件都以一

条package声明语句开始，这个例子里就是packagemain,表示该文件属于哪个包，紧跟着一系列导入（import）的

包，之后是存储在这个文件里的程序语句。

Go语言圣经

17Hello,World

Go的标准库提供了100多个包，以支持常见功能，如输入、输出、排序以及文本处理。比如fmt包，就含有格式化

输出、接收输入的函数。Println是其中一个基础函数，可以打印以空格间隔的一个或多个值，并在最后添加一个换行

符，从而输出一整行。

main包比较特殊。它定义了一个独立可执行的程序，而不是一个库。在main里的main函数也很特殊，它是整

个程序执行时的入口（译注：C系语言差不多都这样）。main函数所做的事情就是程序做的。当然了，main函数一般

调用其它包里的函数完成很多工作,比如,fmt.Println。

必须告诉编译器源文件需要哪些包，这就是跟随在package声明后面的import声明扮演的角色。helloworld例子只

用到了一个包，大多数程序需要导入多个包。

必须恰当导入需要的包，缺少了必要的包或者导入了不需要的包，程序都无法编译通过。这项严格要求避免了程序

开发过程中引入未使用的包（译注：Go语言编译过程没有警告信息，争议特性之一）。

import声明必须跟在文件的package声明之后。随后，则是组成程序的函数、变量、常量、类型的声明语句（分

别由关键字func,var,const,type定义）。这些内容的声明顺序并不重要（译注：最好还是定一下规范）。这个

例子的程序已经尽可能短了，只声明了一个函数,其中只调用了一个其他函数。为了节省篇幅，有些时候,示例程序会省

略package和import声明，但是，这些声明在源代码里有，并且必须得有才能编译。

一个函数的声明由func关键字、函数名、参数列表、返回值列表（这个例子里的main函数参数列表和返回值都

是空的）以及包含在大括号里的函数体组成。第五章进一步考察函数。

Go语言不需要在语句或者声明的末尾添加分号，除非一行上有多条语句。实际上，编译器会主动把特定符号后的换

行符转换为分号,因此换行符添加的位置会影响Go代码的正确解析（译注：比如行末是标识符、整数、浮点数、虚数、

字符或字符串文字、关键字break、continue、fallthrough或return中的一个、运算符和分隔符++、-

-、)、]或}中的一个）。举个例子,函数的左括号{必须和func函数声明在同一行上,且位于末尾，不能独占一

行，而在表达式x+y中，可在+后换行，不能在+前换行（译注：以+结尾的话不会被插入分号分隔符，但是以x结

尾的话则会被分号分隔符，从而导致编译错误）。

Go语言在代码格式上采取了很强硬的态度。gofmt工具把代码格式化为标准格式（译注：这个格式化工具没有任

何可以调整代码格式的参数，Go语言就是这么任性），并且go工具中的fmt子命令会对指定包,否则默认为当前目录,

中所有.go源文件应用gofmt命令。本书中的所有代码都被gofmt过。你也应该养成格式化自己的代码的习惯。以法令方

式规定标准的代码格式可以避免无尽的无意义的琐碎争执（译注：也导致了Go语言的TIOBE排名较低，因为缺少撕逼的

话题）。更重要的是，这样可以做多种自动源码转换，如果放任Go语言代码格式，这些转换就不大可能了。

很多文本编辑器都可以配置为保存文件时自动执行gofmt，这样你的源代码总会被恰当地格式化。还有个相关的工

具，goimports，可以根据代码需要,自动地添加或删除import声明。这个工具并没有包含在标准的分发包中，可以用

下面的命令安装：

$gogetgolang.org/x/tools/cmd/goimports

对于大多数用户来说，下载、编译包、运行测试用例、察看Go语言的文档等等常用功能都可以用go的工具完成。

10.7节详细介绍这些知识。

Go语言圣经

18Hello,World

1.2.命令行参数

大多数的程序都是处理输入，产生输出；这也正是“计算”的定义。但是,程序如何获取要处理的输入数据呢？一些

程序生成自己的数据，但通常情况下，输入来自于程序外部：文件、网络连接、其它程序的输出、敲键盘的用户、命令

行参数或其它类似输入源。下面几个例子会讨论其中几个输入源，首先是命令行参数。

os包以跨平台的方式，提供了一些与操作系统交互的函数和变量。程序的命令行参数可从os包的Args变量获取；

os包外部使用os.Args访问该变量。

os.Args变量是一个字符串（string）的切片（slice）（译注：slice和Python语言中的切片类似，是一个简版的动态数

组），切片是Go语言的基础概念，稍后详细介绍。现在先把切片s当作数组元素序列,序列的长度动态变化,用s[i]访

问单个元素，用s[m:n]获取子序列(译注：和python里的语法差不多)。序列的元素数目为len(s)。和大多数编程语言类

似，区间索引时，Go言里也采用左闭右开形式,即，区间包括第一个索引元素，不包括最后一个,因为这样可以简化逻

辑。（译注：比如a=[1,2,3,4,5],a[0:3]=[1,2,3]，不包含最后一个元素）。比如s[m:n]这个切片，0≤m≤n≤len(s)，

包含n-m个元素。

os.Args的第一个元素，os.Args[0],是命令本身的名字；其它的元素则是程序启动时传给它的参数。s[m:n]形式的切

片表达式，产生从第m个元素到第n-1个元素的切片，下个例子用到的元素包含在os.Args[1:len(os.Args)]切片中。如果省

略切片表达式的m或n，会默认传入0或len(s)，因此前面的切片可以简写成os.Args[1:]。

下面是Unix里echo命令的一份实现，echo把它的命令行参数打印成一行。程序导入了两个包，用括号把它们括起来

写成列表形式,而没有分开写成独立的import声明。两种形式都合法，列表形式习惯上用得多。包导入顺序并不重要；

gofmt工具格式化时按照字母顺序对包名排序。（示例有多个版本时，我们会对示例编号,这样可以明确当前正在讨论的

是哪个。）

gopl.io/ch1/echo1

//Echo1printsitscommand-linearguments.

packagemain

import(

"fmt"

"os"

)

funcmain(){

vars,sepstring

fori:=1;i<len(os.Args);i++{

s+=sep+os.Args[i]

sep=""

}

fmt.Println(s)

}

注释语句以//开头。对于程序员来说，//之后到行末之间所有的内容都是注释，被编译器忽略。按照惯例，我们

在每个包的包声明前添加注释；对于mainpackage，注释包含一句或几句话，从整体角度对程序做个描述。

var声明定义了两个string类型的变量s和sep。变量会在声明时直接初始化。如果变量没有显式初始化，则被隐式地

赋予其类型的零值（zerovalue），数值类型是0，字符串类型是空字符串""。这个例子里，声明把s和sep隐式地初始化成

空字符串。第2章再来详细地讲解变量和声明。

对数值类型，Go语言提供了常规的数值和逻辑运算符。而对string类型，+运算符连接字符串（译注：和C++或者

js是一样的）。所以表达式：

sep+os.Args[i]

Go语言圣经

19命令行参数

表示连接字符串sep和os.Args。程序中使用的语句：

s+=sep+os.Args[i]

是一条赋值语句,将s的旧值跟sep与os.Args[i]连接后赋值回s，等价于：

s=s+sep+os.Args[i]

运算符+=是赋值运算符（assignmentoperator），每种数值运算符或逻辑运算符，如+或*，都有对应的赋值运

算符。

echo程序可以每循环一次输出一个参数，这个版本却是不断地把新文本追加到末尾来构造字符串。字符串s开始为

空，即值为""，每次循环会添加一些文本；第一次迭代之后，还会再插入一个空格，因此循环结束时每个参数中间都有

一个空格。这是一种二次加工（quadraticprocess），当参数数量庞大时，开销很大，但是对于echo，这种情形不大可能

出现。本章会介绍echo的若干改进版，下一章解决低效问题。

循环索引变量i在for循环的第一部分中定义。符号:=是短变量声明（shortvariabledeclaration）的一部分,这是定义

一个或多个变量并根据它们的初始值为这些变量赋予适当类型的语句。下一章有这方面更多说明。

自增语句i++给i加1；这和i+=1以及i=i+1都是等价的。对应的还有i--给i减1。它们是语句，而不

像C系的其它语言那样是表达式。所以j=i++非法，而且++和--都只能放在变量名后面，因此--i也非法。

Go语言只有for循环这一种循环语句。for循环有多种形式，其中一种如下所示：

forinitialization;condition;post{

//zeroormorestatements

}

for循环三个部分不需括号包围。大括号强制要求,左大括号必须和post语句在同一行。

initialization语句是可选的，在循环开始前执行。initalization如果存在，必须是一条简单语句（simplestatement），

即，短变量声明、自增语句、赋值语句或函数调用。condition是一个布尔表达式（booleanexpression），其值在每次

循环迭代开始时计算。如果为true则执行循环体语句。post语句在循环体执行结束后执行，之后再次

对condition求值。condition值为false时，循环结束。

for循环的这三个部分每个都可以省略，如果省略initialization和post，分号也可以省略：

//atraditional"while"loop

forcondition{

//...

}

如果连condition也省略了，像下面这样：

//atraditionalinfiniteloop

for{

//...

}

这就变成一个无限循环，尽管如此，还可以用其他方式终止循环,如一条break或return语句。

for循环的另一种形式,在某种数据类型的区间（range）上遍历，如字符串或切片。echo的第二版本展示了这种

形式：

gopl.io/ch1/echo2

//Echo2printsitscommand-linearguments.

Go语言圣经

20命令行参数

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