go generate命令——在编译前自动化生成某类代码

go generate命令是在Go语言 1.4 版本里面新添加的一个命令，当运行该命令时，它将扫描与当前包相关的源代码文件，找出所有包含//go:generate的特殊注释，提取并执行该特殊注释后面的命令。

使用go generate命令时有以下几点需要注意：

• 该特殊注释必须在 .go 源码文件中；
• 每个源码文件可以包含多个 generate 特殊注释；
• 运行go generate命令时，才会执行特殊注释后面的命令；
• 当go generate命令执行出错时，将终止程序的运行；
• 特殊注释必须以//go:generate开头，双斜线后面没有空格。

在下面这些场景下，我们会使用go generate命令：

• yacc：从 .y 文件生成 .go 文件；
• protobufs：从 protocol buffer 定义文件（.proto）生成 .pb.go 文件；
• Unicode：从 UnicodeData.txt 生成 Unicode 表；
• HTML：将 HTML 文件嵌入到 go 源码；
• bindata：将形如 JPEG 这样的文件转成 go 代码中的字节数组。

再比如：

• string 方法：为类似枚举常量这样的类型生成 String() 方法；
• 宏：为既定的泛型包生成特定的实现，比如用于 ints 的 sort.Ints。

go generate命令格式如下所示：

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

参数说明如下：

• -run 正则表达式匹配命令行，仅执行匹配的命令；
• -v 输出被处理的包名和源文件名；
• -n 显示不执行命令；
• -x 显示并执行命令；
• command 可以是在环境变量 PATH 中的任何命令。

执行go generate命令时，也可以使用一些环境变量，如下所示:

• $GOARCH 体系架构（arm、amd64 等）；
• $GOOS 当前的 OS 环境（linux、windows 等）；
• $GOFILE 当前处理中的文件名；
• $GOLINE 当前命令在文件中的行号；
• $GOPACKAGE 当前处理文件的包名；
• $DOLLAR 固定的$，不清楚具体用途。

【示例 1】假设我们有一个 main.go 文件，内容如下：

package main

import "fmt"

//go:generate go run main.go
//go:generate go version
func main() {
    fmt.Println("http://c.biancheng.net/golang/")
}

执行go generate -x命令，输出结果如下：

go generate -x
go run main.go
http://c.biancheng.net/golang/
go version
go version go1.13.6 windows/amd64

通过运行结果可以看出//go:generate之后的命令成功运行了，命令中使用的-x参数是为了将执行的具体命令同时打印出来。

下面通过 stringer 工具来演示一下go generate命令的使用。

stringer 并不是Go语言自带的工具，需要手动安装。我们可以通过下面的命令来安装 stringer 工具。

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

上面的命令需要翻墙。条件不允许的话也可以通过 Github 上的镜像来安装，安装方法如下：

git clone https://github.com/golang/tools/ $GOPATH/src/golang.org/x/tools
go install golang.org/x/tools/cmd/stringer

安装好的 stringer 工具位于 GOPATH/bin 目录下，想要正常使用它，需要先将 GOPATH/bin 目录添加到系统的环境变量 PATH 中。

【示例 2】使用 stringer 工具实现 String() 方法：

首先，在项目目录下新建一个 painkiller 文件夹，并在该文件夹中创建 painkiller.go 文件，文件内容如下：

//go:generate stringer -type=Pill
package painkiller

type Pill int

const (
    Placebo Pill = iota
    Aspirin
    Ibuprofen
    Paracetamol
    Acetaminophen = Paracetamol
)

然后，在 painkiller.go 文件所在的目录下运行go generate命令。

执行成功后没有任何提示信息，但会在当前目录下面生成一个 pill_string.go 文件，文件中实现了我们需要的 String() 方法，文件内容如下：

// Code generated by "stringer -type=Pill"; DO NOT EDIT.

package painkiller

import "strconv"

func _() {
    // An "invalid array index" compiler error signifies that the constant values have changed.
    // Re-run the stringer command to generate them again.
    var x [1]struct{}
    _ = x[Placebo-0]
    _ = x[Aspirin-1]
    _ = x[Ibuprofen-2]
    _ = x[Paracetamol-3]
}

const _Pill_name = "PlaceboAspirinIbuprofenParacetamol"

var _Pill_index = [...]uint8{0, 7, 14, 23, 34}

func (i Pill) String() string {
    if i < 0 || i >= Pill(len(_Pill_index)-1) {
        return "Pill(" + strconv.FormatInt(int64(i), 10) + ")"
    }
    return _Pill_name[_Pill_index[i]:_Pill_index[i+1]]
}