“go generate”命令的作用是在編譯前自動化生成某類代碼；它常用于自動生成代碼，它可以在代碼編譯之前根據(jù)源代碼生成代碼。當運行“go generate”命令時，它將掃描與當前包相關(guān)的源代碼文件，找出所有包含“//go:generate”的特殊注釋，提取并執(zhí)行該特殊注釋后面的命令。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

Go語言提供了一系列強大的工具，靈活使用這些工具，能夠讓我們的項目開發(fā)更加容易，工具集包含如下。

bug         start a bug report build       compile packages and dependencies clean       remove object files and cached files doc         show documentation for package or symbol env         print Go environment information fix         update packages to use new APIs fmt         gofmt (reformat) package sources generate    generate Go files by processing source get         add dependencies to current module and install them install     compile and install packages and dependencies list        list packages or modules mod         module maintenance run         compile and run Go program test        test packages tool        run specified go tool version     print Go version vet         report likely mistakes in packages

工具的源碼位于$GOPATH/src/cmd/internal，本篇文章主要討論Go工具generate。

go語言自動化工具

go generate命令是在Go語言 1.4 版本里面新添加的一個命令，常用于自動生成代碼，它可以在代碼編譯之前根據(jù)源代碼生成代碼。當運行g(shù)o generate時，它將掃描與當前包相關(guān)的源代碼文件，找出所有包含"// go:generate"的注釋語句，提取并執(zhí)行該注釋后的命令，命令為可執(zhí)行程序。該過程類似于調(diào)用執(zhí)行shell腳本。

使用方法

• 添加特殊注釋

//go:generate command argument...

• 執(zhí)行g(shù)enerate命令

$ go generate [-run regexp] [-n] [-v] [-x] [build flags] [file.go... | packages]

注意事項

• 該特殊注釋必須包含在.go源碼文件中。
• 每個源碼文件可以包含多個generate特殊注釋。
• go generate不會被類似go build，go get，go test等命令觸發(fā)執(zhí)行，必須由開發(fā)者顯式使用。
• 命令執(zhí)行是串行的，如果出錯，后續(xù)命令不再執(zhí)行。
• 特殊注釋必須以“//go:generate”開頭，雙斜線之后沒有空格。
• 執(zhí)行命令必須是系統(tǒng)PATH（echo $PATH）下的可執(zhí)行程序。

使用示例

package mainimport "fmt"//go:generate echo GoGoGo!//go:generate go run main.go//go:generate echo $GOARCH $GOOS $GOFILE $GOLINE $GOPACKAGEfunc main() {  fmt.Println("go rum main.go!")}

執(zhí)行g(shù)o generate命令

$ go generate GoGoGo!go rum main.go!amd64 darwin main.go 7 main

為枚舉常量實現(xiàn)String方法

看完上述generate的簡單介紹，可能讀者并沒有感受到該工具的強大之處，小菜刀提供一個該工具的經(jīng)典應用場景：為枚舉常量實現(xiàn)String方法。

這里需要提及官方的另外一個工具stringer，它可以自動為整數(shù)常量集編寫String()方法。由于stringer并不在Go官方發(fā)行版的工具集里，我們需要自行安裝，執(zhí)行如下命令。

go get golang.org/x/tools/cmd/stringer

這里引用stringer文檔中的一個示例。代碼如下，其定義了一組不同Pill類型的整數(shù)常量。

package painkillertype Pill intconst (     Placebo Pill = iota     Aspirin     Ibuprofen     Paracetamol     Acetaminophen = Paracetamol)

為了進行調(diào)試或者其他原因，我們希望這些常量能夠打印出來，這意味著Pill要有一個帶有簽名的方法。

func (p Pill) String() string

要實現(xiàn)它，非常簡單。

func (p Pill) String() string {     switch p {     case Placebo:         return "Placebo"     case Aspirin:         return "Aspirin"     case Ibuprofen:         return "Ibuprofen"     case Paracetamol: // == Acetaminophen         return "Paracetamol"     }     return fmt.Sprintf("Pill(%d)", p)}

試想，如果我們的Pill名單里新增了一批藥品名，每次增加或修改藥品名，在相應的簽名函數(shù)里，也都需要進行更改。這樣豈不是很麻煩且很可能遺漏或出錯？這時，我們可以通過 go generate + stringer的方案解決該問題。很簡單，只需在定義Pill的代碼中，增加一句注釋語句即可。

//go:generate stringer -type=Pill

上面的命令，代表運行stringer工具來為Pill類型生成String方法，默認輸出到pill_string.go文件中，執(zhí)行如下。

$ go generate $ cat pill_string.go // Code generated by stringer -type Pill pill.go; DO NOT EDIT.  package painkillerimport "fmt"const _Pill_name = "PlaceboAspirinIbuprofenParacetamol"var _Pill_index = [...]uint8{0, 7, 14, 23, 34}func (i Pill) String() string {     if i < 0 || i+1 >= Pill(len(_Pill_index)) {         return fmt.Sprintf("Pill(%d)", i)     }     return _Pill_name[_Pill_index[i]:_Pill_index[i+1]]}

這樣，每次我們對Pill類型有修改時，我們所需要做的就是運行以下語句即可。

$ go generate

當然，你要是覺得這樣麻煩，或者擔心忘記執(zhí)行g(shù)enerate語句。那么，可以將go generate語句寫入Makefile之中，置于go build命令之前，實現(xiàn)代碼生成與編譯的自動化。

值得一提的是，在Go源碼文檔中，大量采用了go generate+stringer的方案實現(xiàn)對枚舉常量的String方法。在小菜刀本機Go 1.14.1的源碼下，一共有23處使用，具體如下。

總結(jié)

本文主要介紹generate是什么，能做什么，如果想深入理解其內(nèi)在實現(xiàn)邏輯，可以去看Go源碼中生成代碼的詳細過程，例如sort包下通過genzfunc.go實現(xiàn)zfuncversion.go的生成。在Go源碼寶庫中，可以找到很多相似的實現(xiàn)邏輯，參照如下。

它們利用Go編譯器提供的庫，包括定義抽象語法樹的 go/ast、解析抽象語法樹的go/parser、解析用于格式化代碼的 go/format、用于Go詞法標記的go/token等。解析源文件并按照已有的模板生成新的代碼，這一過程和Web 服務中利用模板生成 HTML 文件類似。

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