【Go语言】安装及使用基础教程

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1. 下载安装Go

官网安装

访问 Go官网，根据操作系统下载并安装对应版本。

使用 Homebrew 安装 (Mac)

brew update
brew install golang

创建工作目录 (Workspace)

在$HOME目录下创建一个Go工作目录：

mkdir $HOME/go_workspace

设置环境变量

编辑终端配置文件（例如 ~/.zshrc 或 ~/.bashrc），添加以下内容：

export GOROOT=/opt/homebrew/opt/go/libexec
export GOPATH=$HOME/go_workspace
export PATH=$PATH:$GOPATH/bin
export PATH=$PATH:$GOROOT/bin

通过 VSCode 扩展商店安装 Go 插件

1. 打开 VSCode：

   • 通过应用程序启动 VSCode 或者在终端中运行 code 命令（如果已安装 VSCode 命令行工具）。

2. 进入扩展商店：

   • 在左侧工具栏中，点击“扩展”图标（看起来像一个四方的拼图块），或者使用快捷键 Command+Shift+X 打开扩展商店。

3. 搜索并安装 Go 插件：

   • 在扩展商店的搜索框中，输入 “Go”，会看到由 Microsoft 提供的官方 Go 扩展。
   • 点击 “Install” 按钮进行安装。

4. 自动安装工具：

   • 安装插件后，当你首次打开一个 Go 项目或 Go 文件时，VSCode 通常会自动提示你安装所需的工具。如果有此提示，选择“安装所有工具”即可。
   • 如果没有提示，仍然可以使用 Command+Shift+P 打开命令面板，输入 Go: Install/Update Tools，然后选择并安装所有相关工具。

处理权限问题

如果在安装工具时遇到权限问题，如权限被拒绝（Permission Denied）或 /usr/local/pkg 目录不存在，可以使用以下命令修复权限问题：

sudo mkdir /usr/local/pkg
sudo chown -R $(whoami) /usr/local/pkg

这会创建所需的目录并将其权限设置为当前用户，从而避免权限问题。

2. Hello, World 示例

新建一个 hello.go 文件，内容如下：

package mainimport "fmt"func main() {fmt.Println("Hello, Go!")
}

运行程序：

go run hello.go

输出结果：

Hello, Go!

生成可执行文件：

go build hello.go
./hello

3. 语法基础

变量声明

Go 语言使用 var 关键字声明变量，语法为：

var identifier type

示例：

package mainimport "fmt"var a string = "Geek Go"  // 变量声明在函数外部func main() {fmt.Println(a)  // 输出：Geek Go，函数体内可以放执行代码
}

简化版：

package mainimport "fmt"var a string = "Geek Go"  // 变量声明在函数外部func main() {fmt.Println(a)  // 输出：Geek Go，函数体内可以放执行代码b, c := 1, 2  // 自动推断类型为 intfmt.Println(b, c)  // 输出：1 2
}

常量

常量使用 const 关键字来声明：

package mainimport "fmt"func main() {const pi = 3.14  // 声明常量fmt.Println("Pi的值是：", pi)
}

数组

数组声明并使用 for 循环遍历：

package mainimport "fmt"func main() {var arr [5]int = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}// 使用 for 循环遍历数组for i := 0; i < len(arr); i++ {fmt.Println(arr[i])}
}

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切片（Slice）

切片是长度可变的动态数组：

package mainimport "fmt"func main() {slice := []int{1, 2, 3, 4, 5}// 打印切片的一部分fmt.Println(slice[1:4])  // 输出：[2 3 4]// 向切片添加元素slice = append(slice, 6, 7)fmt.Println("追加后的切片：", slice)
}

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Map（集合）

Map 是键值对的集合：

package mainimport "fmt"func main() {// 创建一个 Mapcars := make(map[string]string)cars["A"] = "Audi"cars["B"] = "BMW"cars["T"] = "Tesla"// 遍历 Mapfor k, v := range cars {fmt.Printf("%s -> %s\n", k, v)}
}

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控制结构

for 循环

Go 语言的 for 循环有三种常见形式：

基本形式：

package mainimport "fmt"func main() {for i := 0; i < 5; i++ {fmt.Println(i)}
}

类似 while 的形式：

package mainimport "fmt"func main() {i := 0for i < 5 {fmt.Println(i)i++}
}

无限循环：

package mainimport "fmt"func main() {for {fmt.Println("This will run forever")break // 使用 break 来防止无限循环}
}

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条件判断

使用 if 语句进行条件判断：

package mainimport "fmt"func main() {x := 10if x > 10 {fmt.Println("x is greater than 10")} else {fmt.Println("x is 10 or less")}
}

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函数与指针

函数

Go 中函数的定义和调用：

package mainimport "fmt"// 定义一个函数来求两个数的和
func add(x int, y int) int {return x + y
}func main() {result := add(3, 4)fmt.Println("3 + 4 =", result)
}

指针

Go 中指针的使用：

package mainimport "fmt"func main() {x := 10var p *intp = &x  // 获取变量x的地址fmt.Println("x的值是：", x)fmt.Println("p指向的地址是：", p)fmt.Println("p指向的值是：", *p)  // 通过指针访问值
}

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结构体与接口

结构体

结构体用于定义复杂数据类型：

package mainimport "fmt"// 定义一个结构体
type Book struct {title  stringauthor stringprice  float32
}func main() {// 创建结构体实例book := Book{title: "Go语言教程", author: "GeekHall", price: 9.9}// 输出结构体内容fmt.Println(book)
}

结构体作为函数参数：

package mainimport "fmt"// 定义一个结构体
type Book struct {title  stringauthor stringprice  float32
}// 定义一个打印书籍信息的函数
func printBook(book *Book) {fmt.Println("书名：", book.title)fmt.Println("作者：", book.author)fmt.Println("价格：", book.price)
}func main() {book := Book{title: "Go语言教程", author: "GeekHall", price: 9.9}printBook(&book)  // 传递指针
}

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接口

接口定义一组方法，任何实现了这些方法的类型都实现了该接口：

package mainimport "fmt"// 定义一个接口
type ICar interface {drive()
}// 定义实现接口的结构体
type Tesla struct{}func (t Tesla) drive() {fmt.Println("I am a Tesla")
}func main() {var car ICar = Tesla{}car.drive()
}

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并发

goroutine

使用 go 关键字启动一个新的并发任务：

package mainimport "fmt"func concurrentTest(s string) {for i := 0; i < 5; i++ {fmt.Println(s)}
}func main() {go concurrentTest("Tesla")concurrentTest("Toyota")
}

通道（Channel）

通道用于在 goroutine 之间传递数据：

package mainimport "fmt"// 定义一个求和函数，结果通过通道传递
func sum(s []int, c chan int) {sum := 0for _, v := range s {sum += v}c <- sum  // 发送结果到通道
}func main() {s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}c := make(chan int)go sum(s[:len(s)/2], c)go sum(s[len(s)/2:], c)x, y := <-c, <-c  // 从通道接收结果fmt.Println(x, y, x+y)
}

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错误处理

Go 提供了内置的 error 接口用于错误处理：

package mainimport ("errors""fmt"
)func divide(a, b int) (int, error) {if b == 0 {return 0, errors.New("division by zero")}return a / b, nil
}func main() {result, err := divide(10, 0)if err != nil {fmt.Println("Error:", err)} else {fmt.Println("Result:", result)}
}

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5. 常用数据结构和算法

1. 队列（Queue）

队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，可以使用切片（Slice）来模拟队列的操作：

package mainimport "fmt"func main() {queue := []int{1, 2, 3}// 入队queue = append(queue, 4)fmt.Println("队列状态：", queue)// 出队head := queue[0]queue = queue[1:]fmt.Println("队头元素：", head)fmt.Println("出队后的队列：", queue)
}

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2. 栈（Stack）

栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，也可以使用切片来模拟栈的操作：

package mainimport "fmt"func main() {stack := []int{}// 入栈stack = append(stack, 1)stack = append(stack, 2)stack = append(stack, 3)fmt.Println("栈状态：", stack)// 出栈top := stack[len(stack)-1]stack = stack[:len(stack)-1]fmt.Println("栈顶元素：", top)fmt.Println("出栈后的栈：", stack)
}

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3. 链表（Linked List）

Go 标准库没有直接提供链表的实现，但可以使用 container/list 包来创建双向链表：

package mainimport ("container/list""fmt"
)func main() {// 创建一个双向链表l := list.New()// 插入元素l.PushBack(1)l.PushBack(2)l.PushBack(3)// 遍历链表for e := l.Front(); e != nil; e = e.Next() {fmt.Println(e.Value)}// 删除第一个元素l.Remove(l.Front())fmt.Println("删除第一个元素后：")for e := l.Front(); e != nil; e = e.Next() {fmt.Println(e.Value)}
}

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4. 哈希表（Map）

Go 内置 map 类型来实现哈希表（键值对映射）：

package mainimport "fmt"func main() {// 创建一个 mapfruits := map[string]string{"apple":  "red","banana": "yellow","grape":  "purple",}// 打印 mapfor fruit, color := range fruits {fmt.Printf("%s is %s\n", fruit, color)}// 查找元素color, found := fruits["apple"]if found {fmt.Println("The color of apple is", color)} else {fmt.Println("Apple not found!")}// 删除元素delete(fruits, "banana")fmt.Println("删除后：", fruits)
}

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5. 集合（Set）

Go 没有直接提供 Set 类型，但可以使用 map 来模拟集合。map 的键代表集合的元素，值可以忽略或设置为 true。

package mainimport "fmt"func main() {// 使用 map 模拟集合set := make(map[string]bool)// 添加元素set["apple"] = trueset["banana"] = trueset["orange"] = true// 检查元素是否存在if set["apple"] {fmt.Println("集合中有 apple")}// 删除元素delete(set, "banana")fmt.Println("删除 banana 后的集合：", set)// 遍历集合fmt.Println("集合中的元素：")for fruit := range set {fmt.Println(fruit)}
}

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6. 二叉树（Binary Tree）

Go 标准库没有提供树结构，但可以手动实现二叉树。以下是一个简单的二叉搜索树的实现：

package mainimport "fmt"// 定义二叉树节点
type TreeNode struct {value intleft  *TreeNoderight *TreeNode
}// 插入元素到二叉搜索树
func insert(node *TreeNode, value int) *TreeNode {if node == nil {return &TreeNode{value: value}}if value < node.value {node.left = insert(node.left, value)} else {node.right = insert(node.right, value)}return node
}// 中序遍历二叉树
func inorderTraversal(node *TreeNode) {if node != nil {inorderTraversal(node.left)fmt.Println(node.value)inorderTraversal(node.right)}
}func main() {var root *TreeNodevalues := []int{8, 3, 10, 1, 6, 14, 4, 7, 13}for _, value := range values {root = insert(root, value)}fmt.Println("二叉树的中序遍历：")inorderTraversal(root)
}

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7. 图（Graph）

图可以使用邻接表来表示，Go 中可以用 map[string][]string 实现邻接表：

package mainimport "fmt"// 图的邻接表表示
type Graph struct {edges map[string][]string
}// 添加边
func (g *Graph) addEdge(node, neighbor string) {g.edges[node] = append(g.edges[node], neighbor)
}// 打印图
func (g *Graph) printGraph() {for node, neighbors := range g.edges {fmt.Printf("%s -> %v\n", node, neighbors)}
}func main() {g := Graph{edges: make(map[string][]string)}g.addEdge("A", "B")g.addEdge("A", "C")g.addEdge("B", "D")g.addEdge("C", "E")g.printGraph()
}

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8. 链表（Linked List）

Go 的 container/list 标准库支持双向链表。以下代码展示如何插入和遍历链表：

package mainimport ("container/list""fmt"
)func main() {// 创建链表myList := list.New()// 在链表末尾添加元素myList.PushBack(1)myList.PushBack(2)myList.PushBack(3)// 遍历链表for element := myList.Front(); element != nil; element = element.Next() {fmt.Println(element.Value)}
}

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