Go 语言开发工具 LiteIDE

Go 语言最初在 2009 年 11 月对外公布，在 2011 年 3 月 16 日发布第一个 release，第一个正式版本 Go1 于 2012 年 3 月 28 日推出。在 Go 语言的正式版本推出后，Eclipse、IntelliJ IDEA、vim、emacs、gedit、SublimeText2、Textmate、Textpad、SciTE、Notepad++ 等 IDE 和编辑器开始纷纷有了各自的 Go 语言插件。

LiteIDE 是一款专为 Go 语言开发而设计的跨平台轻量级集成开发环境（IDE），基于 Qt 开发，支持 Windows、Linux 和 Mac OS X 平台。LiteIDE 的第一个版本发布于 2011 年 1 月初，是最早的面向 Go 语言的 IDE 之一。到 2013 年 1 月为止，LiteIDE 已经发布到版本 X16。

LiteIDE 主要特点

• 支持主流操作系统
  • Windows
  • Linux
  • MacOS X
• Go 编译环境管理和切换
  • 管理和切换多个 Go 编译环境
  • 支持 Go 语言交叉编译
• 与 Go 标准一致的项目管理方式
  • 基于 GOPATH 的包浏览器
  • 基于 GOPATH 的编译系统
  • 基于 GOPATH 的 Api 文档检索
• Go 语言的编辑支持
  • 类浏览器和大纲显示
  • Gocode(代码自动完成工具) 的完美支持
  • Go 语言文档查看和 Api 快速检索
  • 代码表达式信息显示 F1
  • 源代码定义跳转支持 F2
  • Gdb 断点和调试支持
  • gofmt 自动格式化支持
• 其他特征
  • 支持多国语言界面显示
  • 完全插件体系结构
  • 支持编辑器配色方案
  • 基于 Kate 的语法显示支持
  • 基于全文的单词自动完成
  • 支持键盘快捷键绑定方案
  • Markdown 文档编辑支持
    • 实时预览和同步显示
    • 自定义 CSS 显示
    • 可导出 HTML 和 PDF 文档
    • 批量转换 / 合并为 HTML/PDF 文档

下面，LiteIDE 的作者 visualfc 将介绍 LiteIDE 的安装配置，并展示一个使用 LiteIDE 开发 Go 语言应用的示例。

安装配置

首先需要安装好 Go 语言，Go 语言的项目地址是 http://code.google.com/p/go ，可以下载二进制文件或通过源码自行编译，按 Go 文档配置好 Go 开发环境。根据需要可以选择安装 Gocode，以支持 Go 语言输入自动完成， go get -u github.com/nsf/gocode。

LiteIDE 的下载地址为 http://code.google.com/p/golangide/downloads/list , 根据操作系统下载 LiteIDE 对应的压缩文件直接解压即可使用。

运行 LiteIDE, 根据当前系统切换和配置 LiteIDE 当前使用的环境变量。以 Windows 操作系统，64 位 Go 语言为例，工具栏的环境配置中选择 win64，点编辑环境，进入 LiteIDE 编辑 win64.env 文件

 
GOROOT=c:\go
GOBIN=
GOARCH=amd64
GOOS=windows
CGO_ENABLED=1
 
PATH=%GOBIN%;%GOROOT%\bin;%PATH%
。。。

将其中的 GOROOT=c:\go 修改为当前 Go 安装路径，存盘即可，如果有 MinGW64，可以将 c:\MinGW64\bin 加入 PATH 中以便 go 调用 gcc 支持 CGO 编译。

如果当前系统为 Linux 操作系统，64 位 Go 语言，则在工具栏的环境配置中选择 linux64，点编辑环境，进入 LiteIDE 编辑 linux64.env 文件

 
GOROOT=$HOME/go
GOBIN=
GOARCH=amd64
GOOS=linux
CGO_ENABLED=1
 
PATH=$GOBIN:$GOROOT/bin:$PATH   
。。。

将其中的 GOROOT=$HOME/go 修改为当前 Go 安装路径，存盘即可。

配置 GOPATH 设置，Go 语言的工具链使用 GOPATH 设置，是 Go 语言开发的项目路径列表，在命令行中输入 go help gopath 快速查看 GOPATH 文档 (在 LiteIDE 中也通过可以 Ctrl+, 调出命令输入)。在 LiteIDE 中可以方便的查看和设置 GOPATH。通过菜单－查看－GOPATH 设置，可以查看系统中已存在的 GOPATH 列表，同时可根据需要添加项目目录到自定义 GOPATH 列表中。

使用 LiteIDE 开发一个简单的 Go 语言应用示例

项目简介

我们的目标是实现一个计算斐那契数列 (Fibonacci) 的程序，主程序为 fibutil，这是一个简单的命令行程序，算法库为 fibutil/fib，以包 (Package) 的形式提供，并实现 fib 包的相关测试文件和函数示例文档，最后实现交叉编译。

建立项目结构

我们先设置 GOPATH，菜单－查看－设置 GOPATH，将 f:\goproj 添加到自定义 GOPATH 中。首先使用向导建立 fibutil 项目，模板选择 Go1 Command Project，GOPATH 目录选择 f:\goproj，项目名称添写 fibutil 确定后并加载 fibutil 项目，这将自动生成并加载一个简单的 hello world 项目。然后使用向导建立 fibutil/fib 项目，模板使用 Go Package Project，项目名称添写 fibutil/fib，确定但不需要加载 fib 项目，直接在 fibutil 项目工作即可，如上图中项目窗口所示。与 Go 语言标准一致，在 LiteIDE 中项目就是目录，如果不使用向导而直接在 GOPATH/src 下建立上述目录和文件，效果是完全一样的。

Fibonacci 数列规律

数列列表：

 
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 ...
... -21 13 -8 5 －3 2 －1 1 0 1 1 2 3 5 8 13 21 …

数列规律：

编写 fib 函数

项目窗口中双击 fib.go 并编辑，先编写使用 int64 计算 Fib 的函数 Fibm 和 Fibm2，分别以非递归方式和递归方式来实现，代码如下：

 
// 非递归方式实现 Fibonacci 算法
func Fibm(n int64) int64 {
   if n == 0 {
       return 0
   }
   var i, a, b int64
   b = 1
   if n < 0 {
       n = -n
       if n%2 == 0 {
           b = -1
       }
   }
   for i = 2; i <= n; i++ {
       a, b = b, a+b
   }
   return b
}
 
// 递归方式实现 Fibonacci 算法
func Fibm2(n int64) int64 {
   if n < 0 {
       if n%2 == 0 {
           return _Fibm2(-n, 0, -1)
       } else {
           return _Fibm2(-n, 0, 1)
       }
   }
   return _Fibm2(n, 0, 1)
}
 
func _Fibm2(n, a1, a2 int64) int64 {
   if n == 0 {
       return a1
   }
   return _Fibm2(n-1, a2, a1+a2)
}

注意一点，Fibm2 递归方式实现中是通过辅助函数 _Fibm2 来确保正确的尾调用。函数上方的注释会自动添加到文档中。

编写测试

接下来编写测试文件，Go 语言的测试文件约定命名为 xxx_test.go，测试文件的 Package 有以下两种命名方式:

 
   package fib         // 称为 Test 方式，可以直接使用 fib 包内函数
   package fib_test    // 称为 XTest 方式, 因为包名与 fib 不同，必须使用 import "fibutil/fib"
 

测试函数约定命名为 TestXXX，性能测试函数约定命名为 BenchmarkXXX。 在项目窗口 fib 目录上右键新建文件 fib_test.go 并编辑，输入以下代码：

 
package fib
 
import (
   "testing"
)
 
func TestFibm(t *testing.T) {
   ar := []int64{0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21}
   for i := 0; i < len(ar); i++ {
       if ar[i] != Fibm(int64(i)) {
           t.Fatalf("%d, %d != %d", i, ar[i], Fibm(int64(i)))
       }
   }
   ar1 := []int64{0, 1, -1, 2, -3, 5, -8, 13, -21}
   for i := 0; i < len(ar1); i++ {
       if ar1[i] != Fibm(int64(-i)) {
           t.Fatalf("%d, %d != %d", -i, ar1[i], Fibm(int64(-i)))
       }
   }
}
 
func TestFibm2(t *testing.T) {
。。。

LiteIDE 在保存时会自动格式化源码，现在点击工具栏上的测试按钮（Ctrl+T）进行测试（等同于 go test），如果测试通过则显示

 
PASS
ok      fibutil/fib 0.036s  

如果测试不能通过，则显示相应的错误信息，比如我们将测试函数 TestFibm 中数字 21 修改为 22，重新测试会显示错误

 
--- FAIL: TestFibm (0.00 seconds)
   fib_test.go:11: 8, 22 != 21
FAIL
exit status 1
FAIL    fibutil/fib 0.035s

双击错误行 fib_test.go:11: 8, 22 != 21 则跳转到编辑器对应行，修改后重新测试，直到测试通过。

性能测试

我们可以通过性能测试函数来对 Fib 算法的递归和非递归实现性能进行直观比较，在 fib_test.go 文件中输入以下代码并保存。

 
func BenchmarkFibm(b *testing.B) { for i := 0; i < b.N; i++ { Fibm(90) } }
func BenchmarkFibm2(b *testing.B) {
。。。

使用快捷键 Ctrl+, 调出文件系统的命令窗口输入 go test -bench=. 回车执行，结果如下：

 
PASS
BenchmarkFibm    5000000           358 ns/op
BenchmarkFibm2   5000000           513 ns/op
ok      fibutil/fib 5.286s

从性能测试结果中，我们可以看到非递归方式效率优于递归实现方式。

支持大数操作

我们注意到，Fibm 函数使用 int64 运算，意味着 Fibm 函数最大只能支持到 92，可以在 LiteIDE 中查找一下 Go 语言标准库中是否提供了大数计算实现，在 LiteIDE 侧边栏的 Golang 文档窗口中输入 big 进行检索，显示如下列表：

 
math/big
math/big.NewInt
math/big.Int
math/big.Abs
。。。

从名称上可以判断 math/big.Int 支持大数操作，双击 math/big.Int 在 LiteIDE 中将直接打开 math/big 文档并同时定位到 big.Int 函数文档上。

现在使用 big.Int 编写支持大数操作的 Fib 函数和使用矩阵求解的 FastFib 函数，首先加入 import math/big, 函数代码如下：

 
// big.Int 实现 Fibonacci 算法
func Fib(n int64) *big.Int {
   if n == 0 {
       return big.NewInt(0)
   }
   a, b, c := big.NewInt(0), big.NewInt(1), big.NewInt(0)
   if n < 0 {
       n = -n
       if n%2 == 0 {
           b.SetInt64(-1)
       }
   }
   for i := int64(2); i <= n; i++ {
       c.Set(a)
       a.Set(b)
       b.Add(b, c)
   }
   return b
}
 
// 使用矩阵求解 Fibonacci 算法
func FastFib(n int64) *big.Int {
。。。
 
// big.Int 实现 Fibonacci 列表
func FibList(n1,n2 int64) []string {
。。。

同时在 fib_test.go 文件中编写 Fib 函数相应的测试代码和性能测试代码，性能测试结果如下：

 
PASS
BenchmarkFibm    5000000           359 ns/op
BenchmarkFibm2   5000000           513 ns/op
BenchmarkFib      100000         28878 ns/op
BenchmarkFastFib       50000         36354 ns/op
BenchmarkFib200    50000         65398 ns/op
BenchmarkFastFib200    50000         47926 ns/op
BenchmarkFib1000        5000        350344 ns/op
BenchmarkFastFib1000       20000         78159 ns/op
ok      fibutil/fib 21.607s

可以看到 big.Int 要比 int64 慢许多，支持大数操作的 Fib 的效率为 O(N)，FastFib 效率为 O(log(N)), 在 N 较大时对比非常明显。

编写 Fib 函数代码示例

在项目窗口 fib 目录上右键菜单可以查看 fib 包的 GODOC 文档，我们也可以为文档加入函数示例, 方法如下, 项目窗口 fib 目录右键新建文件 example_test.go，输入以下代码：

 
package fib
 
import (
   "fmt"
)
 
func ExampleFibList() {
   fmt.Println(FibList(-10, 10))
   // Output: [-55 34 -21 13 -8 5 -3 2 -1 1 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55]
}

函数 FibList 的示例名称约定为 ExampleFibList，如果有标准输出，则使用 // Output: 来标识输入，测试时会测试 ExampleFibList 的输出是否正确。先运行测试看是否通过测试，右键查看 GODOC 文档时就会看到 Fib 函数的这个代码示例了。

编写 fibutil 主程序

接下来将编写 fibutil 命令行程序，在 fibutil 项目窗口中双击 main.go 进入编辑。在源码中输入 import fibutil/fib 加入包引用，然后按编译菜单－Get 按钮（对应于按 Ctrl+, 输入 go get . 并回车），这样会自动安装 fibutil 需要的包到 pkg 目录中，以支持 Gocode 自动输入完成，在编辑过程中输入 fib. 则会自动显示包函数提示。代码如下：

 
package main
 
import (
   "fibutil/fib"
   "fmt"
   "os"
   "strconv"
)
 
func main() {
   switch len(os.Args) {
   case 2:
       n, err := strconv.ParseInt(os.Args[1], 10, 64)
       if err == nil {
           fmt.Println(fib.FastFib(n))
           return
       }
   case 3:
       n1, e1 := strconv.ParseInt(os.Args[1], 10, 64)
       n2, e2 := strconv.ParseInt(os.Args[2], 10, 64)
       if e1 == nil && e2 == nil {
           fmt.Println(fib.FibList(n1, n2))
           return
       }
   }
   fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s, fibonacci number util\n\tfibutil n\t:fibonacci number\n\tfibutil n1 n2\t:fibonacci number list\n", os.Args[0])
}

在编辑区的 fib.Fib 上按 F1 会显示 fib.Fib 函数信息，如果按 F2 则会直接跳转到 fib.Fib 源码定义处，这样可以很方便的浏览 Go 源代码。现在点击编译运行（Ctrl+R）开始编译并执行 fibutil 程序，可以在工具栏的编译配置的 TARGETARGS 中输入 -10 10，配置系统与 goproj/src/fibutil 目录关联在一起，再次编译并执行时，fibutil 程序会带参数运行（也可以 Ctrl+, 通过命令行 fibutil -10 10 执行），输出如下：

 
[-55 34 -21 13 -8 5 -3 2 -1 1 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55]

调试

Go 语言编译器 gc 生成 DWARF 格式调试信息，gdb7.1 以上可以很好的调试 Go 语言，LiteIDE 集成了图形化调试功能，提供断点设置、显示变量值、函数调用栈、添加变量监视等功能，同时支持调试控制台直接输入 gdb 调试命令。在对 Go 源程序调试时，如果需要禁用优化和内联，可以使用工具栏编译配置－编译自定义－BUILDARGS 中输入 -gcflags “-N -l” 重新编译后调试即可，在菜单－选项－LiteDebug 中可以选择调试前重编译，这样每次调试时会自动重新编译。

交叉编译

Go 语言支持多平台交叉编译，我们准备将 fibutil 交叉编译为 Linux-amd64 目标。首先要编译 Go 源码以创建目标平台所需要的包和工具, 进入 cmd 命令行执行:

 
> set GOOS=linux
> set GOARCH=amd64
> set CGO_ENABLED=0
> cd c:\go\src
> all.bat

注意的是 Go1.0x 版本同一份源码仅支持一个本地平台和一个交叉编译平台，go 最新源码 hg-tip 版本则没有这个限制。

编译好目标平台所需要的包和工具后，在 LiteIDE 中切换环境配置为对应的交叉编译环境，即 cross-linux64, 编辑配置文件，修改确认 GOROOT 为交叉编译平台的 GOROOT 存盘即可。打开 fibutil 项目内的 main.go 文件，现在使用编译按钮则会编译出 Linux-amd64 平台的目标 fibutil，将生成的 fibutil 二进制文件复制到 Linux-amd64 上即可正确运行，在 LiteIDE 中通过切换不同的配置文件，可随时编译为本地可执行文件和交叉编译目标平台可执行文件。

编写 README

最后，我们可以为 fibutil 写一份 README 简介，选择 Markdown 书写格式，LiteIDE 支持 Markdown 编辑和实时预览，也可以转换输出为 Html/PDF 文档。在 fibutil 项目右键新建文件 README.md 并编辑，写上项目的简介和使用说明，在 Html 预览窗口中可以实时预览，通过切换不同的 CSS 来显示不同的预览效果。本文就是通过 LiteIDE 的 Makdown 编辑器编辑完成。

本文代码

fibutil 源代码可以从 https://github.com/visualfc/fibutil 下载，可以使用 go get 安装: go get -v github.com/visualfc/fibutil。 github 网站上的代码与本文示例代码区别在于于引用位置不同，即在 fibutil.go 文件中使用 import github.com/visualfc/fibutil/fib 替代 import fibutil/fib

关于作者

visualfc，非计算机专业毕业的狂热程序员，擅长 C++、Lua、Go 等语言，热衷于开源软件，业余时间开发了 WTL 可视化开发插件 VisualFC( http://code.google.com/p/visualfc )、基于 Qt 的跨平台轻量级 Go 语言集成开发环境 LiteIDE( http://code.google/p/golangide )，他的邮件是 visualfc@gmail.com。