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零、Linux下Go的安装

1.下载、解压

wget https://golang.org/dl/go1.20.5.linux-amd64.tar.gz
sudo tar -C /usr/local -xzf go1.20.5.linux-amd64.tar.gz

2.添加环境变量

(1)编辑 shell 配置文件

vim ~/.bashrc

(2)写入以下内容

export GOPATH=$HOME/go
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin:$GOPATH/bin

(3)运行一下

source ~/.bashrc

3.验证安装

go version

示例输出：

go version go1.20.4 linux/amd64

4.初始化Go模块

(1)cd到项目目录

确保你在包含 ui.go 文件的项目根目录下。例如：

cd ~/termui

(2)初始化模块

使用 go mod init 命令初始化模块，并指定模块路径。模块路径通常是你的代码仓库地址，但对于本地项目，你可以使用任意名称。

go mod init mytermui

注意：将 mytermui 替换为你项目的实际模块名。如果你有特定的仓库地址，可以使用类似 github.com/你的用户名/项目名 的格式。

go mod init github.com/yourusername/mytermui

这将在当前目录下创建一个 go.mod 文件，内容类似于：

module github.com/yourusername/mytermuigo 1.20

(3)获取依赖包

使用 go get 命令获取 termui/v3 包及其依赖：

go get github.com/gizak/termui/v3@latest

这将下载 termui 的最新版本，并更新 go.mod 和 go.sum 文件。

(4)清理和验证依赖

运行以下命令以确保所有依赖都已正确安装：

go mod tidy

这个命令会清理 go.mod 和 go.sum 文件，移除未使用的依赖并添加缺失的依赖。

(5)检查 go.mod 文件

确保 go.mod 文件中正确记录了 termui 依赖。例如：

module github.com/yourusername/mytermuigo 1.20require github.com/gizak/termui/v3 v3.1.0 // 具体版本可能不同

(6)介绍 go.mod 和 go.sum 文件

(1)go.mod文件
go.mod文件用于定义当前 Go 项目的模块信息，包括模块的路径、Go 语言的版本以及项目所依赖的其他模块及其版本。它是 Go Modules 的核心配置文件，确保项目依赖的一致性和可重复构建。

module github.com/yourusername/yourprojectgo 1.20require (github.com/gizak/termui/v3 v3.1.0github.com/sirupsen/logrus v1.8.1
)

(2)go.sum文件
go.sum文件用于记录项目所依赖的每个模块及其具体版本的 校验和（checksum）。它确保在不同时间和不同环境中下载的依赖包内容一致，防止依赖包被篡改或出现版本不一致的问题，从而提高项目构建的安全性和可靠性。

github.com/gizak/termui/v3 v3.1.0 h1:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
github.com/gizak/termui/v3 v3.1.0/go.mod h1:yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy
github.com/sirupsen/logrus v1.8.1 h1:zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz
github.com/sirupsen/logrus v1.8.1/go.mod h1:aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

5.项目目录结构

termui/               # 项目根目录
├── go.mod            # 模块定义文件
├── go.sum            # 依赖校验文件
└── ui.go             # 你的主程序文件

一、感性认识

1.从 Hello world 开始

1.代码

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

2.运行

go run hello.go

2.加法函数

1.代码

package mainimport "fmt"// add 函数接收两个整数参数，并返回它们的和
func add(a int, b int) int {return a + b
}func main() {sum := add(5, 3)fmt.Printf("5 + 3 = %d\n", sum)
}

2.运行

go run add.go

二、Go语法

1.变量的声明与初始化

(1):=：自动推断类型

1.概念
:= 允许你在声明变量的同时进行初始化，并且无需显式指定变量的类型。Go 编译器会根据赋值的值自动推断变量的类型。

2.使用范围：函数内部
:= 只能在函数内部使用，不能用于包级别的变量声明。而var可以在函数内部和包级别使用

3.代码

package mainimport "fmt"func main() {// 使用 := 声明并初始化变量message := "Hello, Go!"count := 10pi := 3.14fmt.Println(message)fmt.Println("Count:", count)fmt.Println("Pi:", pi)
}

(2)var：手动指定类型

1.举例

var count int = 10

2.适用范围：包级别、函数内部

package mainimport "fmt"// 包级别变量声明，必须使用 var
var globalMessage = "Hello from package level!"func main() {fmt.Println(globalMessage)
}

三、Go的数据结构

(一) 内置数据结构

1.数组 (Array)

数组是具有固定长度且元素类型相同的序列。在 Go 中，数组的长度是类型的一部分，这意味着 [5]int 和 [10]int 是不同的类型。

特点：
固定长度，编译时确定。
值类型，数组赋值会复制所有元素。

package mainimport "fmt"func main() {var arr [3]intarr[0] = 10arr[1] = 20arr[2] = 30fmt.Println(arr)       // 输出: [10 20 30]fmt.Println(len(arr))  // 输出: 3
}

2.切片 (Slice)

切片是对数组的一个动态窗口，具有可变长度和容量。切片是 Go 中使用最广泛的数据结构之一。

特点：
动态大小，基于底层数组实现。
引用类型，切片之间共享底层数组。
内置的 append 函数用于添加元素

package mainimport "fmt"func main() {// 创建切片s := []int{1, 2, 3, 4, 5}fmt.Println(s)        // 输出: [1 2 3 4 5]fmt.Println(len(s))   // 输出: 5fmt.Println(cap(s))   // 输出: 5// 添加元素s = append(s, 6)fmt.Println(s)        // 输出: [1 2 3 4 5 6]fmt.Println(len(s))   // 输出: 6fmt.Println(cap(s))   // 根据内存情况，可能增加到10// 切片的截取sub := s[1:4]fmt.Println(sub)      // 输出: [2 3 4]
}

3.映射 (Map)

映射是一种键值对（key-value）的无序集合，类似于其他语言中的哈希表或字典。

特点：
无序，基于哈希实现。
键必须是可比较的类型(如字符串、整数、指针等)。
动态大小。

package mainimport "fmt"func main() {// 创建映射m := make(map[string]int)// 添加键值对m["Alice"] = 25m["Bob"] = 30// 访问元素fmt.Println(m["Alice"]) // 输出: 25// 检查键是否存在age, exists := m["Charlie"]if exists {fmt.Println(age)} else {fmt.Println("Charlie 不存在")}// 删除键值对delete(m, "Bob")fmt.Println(m) // 输出: map[Alice:25]
}

4.结构体 (Struct)

结构体是由一组字段组成的复合数据类型，类似于其他语言中的类或记录。

特点：
支持嵌套和匿名字段。
可以组合不同类型的数据。

package mainimport "fmt"// 定义结构体
type Person struct {Name stringAge  int
}func main() {// 创建结构体实例p := Person{Name: "Alice", Age: 30}fmt.Println(p) // 输出: {Alice 30}// 访问字段fmt.Println(p.Name) // 输出: Alicefmt.Println(p.Age)  // 输出: 30// 修改字段p.Age = 31fmt.Println(p.Age) // 输出: 31
}

5.指针 (Pointer)

指针存储变量的内存地址，允许直接操作内存中的数据。

指针类型以 * 表示。
允许在函数间传递引用，避免复制大量数据。

package mainimport "fmt"func main() {var a int = 10var p *int = &afmt.Println(p)  // 输出: 内存地址，如 0xc0000140b8fmt.Println(*p) // 输出: 10*p = 20fmt.Println(a) // 输出: 20
}

(二) Go库提供的数据结构

1.container/list：双向链表

package mainimport ("container/list""fmt"
)func main() {l := list.New()l.PushBack("Go")l.PushBack("is")l.PushBack("awesome")for e := l.Front(); e != nil; e = e.Next() {fmt.Println(e.Value)}
}

2.container/heap：堆/优先队列

package mainimport ("container/heap""fmt"
)// IntHeap 是一个最小堆
type IntHeap []intfunc (h IntHeap) Len() int           { return len(h) }
func (h IntHeap) Less(i, j int) bool { return h[i] < h[j] }
func (h IntHeap) Swap(i, j int)      { h[i], h[j] = h[j], h[i] }func (h *IntHeap) Push(x interface{}) {*h = append(*h, x.(int))
}func (h *IntHeap) Pop() interface{} {old := *hn := len(old)x := old[n-1]*h = old[0 : n-1]return x
}func main() {h := &IntHeap{5, 3, 2, 4}heap.Init(h)heap.Push(h, 1)fmt.Printf("最小值: %d\n", (*h)[0])for h.Len() > 0 {fmt.Printf("%d ", heap.Pop(h))}// 输出: 最小值: 1// 1 2 3 4 5
}

3.container/ring：环形链表

package mainimport ("container/ring""fmt"
)func main() {r := ring.New(5)for i := 0; i < r.Len(); i++ {r.Value = ir = r.Next()}r.Do(func(x interface{}) {fmt.Println(x)})
}

四、Go与C++混合编程

1.原理

Go 提供了 cgo 工具，允许 Go 代码调用 C 函数。
由于 C++ 与 C 兼容性较高，通过 extern "C" 使 Go 调用 C++ 函数。

链接机制：将 C++ 代码编译为静态库（如 .a 或 .lib），然后在 Go 中链接使用。

2.步骤

1.创建头文件 (hello.h)
为了让 cgo 正确识别并调用 C++ 函数，建议创建一个头文件 hello.h，其中声明了 HelloWorld 函数

#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endifvoid HelloWorld();#ifdef __cplusplus
}
#endif#endif // HELLO_H

2.编写 C++ 源文件 (hello.cpp)

#include <iostream>
#include "hello.h"
using std::cout;
using std::endl;void HelloWorld() {cout << "Hello World from C++!" << endl;
}

3.编译 C++ 代码为目标文件
将 hello.cpp 编译为目标文件 hello.o。

g++ -c -o hello.o hello.cpp

4.创建静态库
将目标文件打包成静态库 libhello.a

ar rcs libhello.a hello.o

5.编写 Go 代码 (main.go)
在 main.go 中使用 cgo 调用 C++ 的 HelloWorld 函数

注意：Go中的这段注释是必要的，指明了链接器。
注意：注释块要和import "C"是连着的，不能空行。否则 go build -o main main.go 会报错 could not determine kind of name for C.HelloWorld

package main/*
#cgo CXXFLAGS: -std=c++11
#cgo LDFLAGS: -L. -lhello -lstdc++
#include "hello.h"
*/
import "C"func main() {C.HelloWorld()
}

6.编译 Go 代码

go build -o main main.go

7.运行Go程序

./main

8.预期输出

Hello World from C++!

五、termui

1.官网

termui是Go语言的终端ui

官网库：https://github.com/gizak/termui

2.代码及效果

(1)HelloWorld框

package mainimport ("log"ui "github.com/gizak/termui/v3""github.com/gizak/termui/v3/widgets"
)func main() {if err := ui.Init(); err != nil {log.Fatalf("failed to initialize termui: %v", err)}defer ui.Close()p := widgets.NewParagraph()p.Text = "Hello World!"p.SetRect(0, 0, 25, 5)ui.Render(p)for e := range ui.PollEvents() {if e.Type == ui.KeyboardEvent {break}}
}

(2)彩色文字框

package mainimport (ui "github.com/gizak/termui/v3""github.com/gizak/termui/v3/widgets""log"
)func main() {if err := ui.Init(); err != nil {log.Fatalf("failed to initialize termui: %v", err)}defer ui.Close()// 创建一个新的段落（Paragraph）组件p := widgets.NewParagraph()p.Text = "Press q to quit demo"p.SetRect(0, 0, 50, 3) // 设置位置和大小p.TextStyle.Fg = ui.ColorWhitep.Border = truep.BorderStyle.Fg = ui.ColorCyanp.Title = "Text Box"ui.Render(p)// 事件循环uiEvents := ui.PollEvents()for {e := <-uiEventsif e.Type == ui.KeyboardEvent {switch e.ID {case "q", "<C-c>":return}}}
}

(3)实时数据动态变化

package mainimport ("log""math/rand""time"ui "github.com/gizak/termui/v3""github.com/gizak/termui/v3/widgets"
)func main() {// 初始化 termuiif err := ui.Init(); err != nil {log.Fatalf("无法初始化 termui: %v", err)}defer ui.Close()// 创建标题title := widgets.NewParagraph()title.Text = "🎉 欢迎使用炫酷的 TermUI 应用 🎉"title.TextStyle = ui.NewStyle(ui.ColorYellow, ui.ColorClear, ui.ModifierBold)title.SetRect(0, 0, 50, 3)title.Border = false// 创建段落paragraph := widgets.NewParagraph()paragraph.Text = "这是一个使用 TermUI 构建的炫酷终端界面示例。按任意键退出。"paragraph.SetRect(0, 3, 50, 7)paragraph.TextStyle = ui.NewStyle(ui.ColorWhite)paragraph.Border = false// 创建条形图barchart := widgets.NewBarChart()barchart.Title = "实时数据"barchart.SetRect(0, 7, 50, 20)barchart.BarWidth = 6barchart.BarGap = 2barchart.BarColors = []ui.Color{ui.ColorGreen, ui.ColorYellow, ui.ColorRed}barchart.LabelStyles = []ui.Style{ui.NewStyle(ui.ColorBlack)}barchart.NumStyles = []ui.Style{ui.NewStyle(ui.ColorBlack)}barchart.BorderStyle = ui.NewStyle(ui.ColorCyan)// 创建列表list := widgets.NewList()list.Title = "功能列表"list.Rows = []string{"• 显示标题和段落","• 实时更新条形图","• 显示功能列表","• 支持键盘事件退出",}list.SetRect(50, 0, 80, 10)list.TextStyle = ui.NewStyle(ui.ColorWhite)list.BorderStyle = ui.NewStyle(ui.ColorMagenta)// 设置初始条形图数据barchart.Data = generateRandomData()// 渲染初始界面ui.Render(title, paragraph, barchart, list)// 启动一个定时器，每一秒更新一次条形图数据ticker := time.NewTicker(time.Second).Cgo func() {for {select {case <-ticker:barchart.Data = generateRandomData()ui.Render(barchart)}}}()// 监听键盘事件，按任意键退出for e := range ui.PollEvents() {if e.Type == ui.KeyboardEvent {break}}
}// 生成随机数据用于条形图
func generateRandomData() []float64 {rand.Seed(time.Now().UnixNano())data := make([]float64, 5)for i := range data {data[i] = rand.Float64() * 100}return data
}

(4)折线图、打印系统信息

package mainimport ("fmt""log""math/rand""runtime""time"ui "github.com/gizak/termui/v3""github.com/gizak/termui/v3/widgets"
)// padCenter 用于手动居中文本
func padCenter(text string, width int) string {if len(text) >= width {return text}padding := (width - len(text)) / 2return fmt.Sprintf("%*s%s%*s", padding, "", text, padding, "")
}func main() {// 初始化 termuiif err := ui.Init(); err != nil {log.Fatalf("无法初始化 termui: %v", err)}defer ui.Close()// 获取初始终端尺寸termWidth, termHeight := ui.TerminalDimensions()// 创建标题title := widgets.NewParagraph()title.Text = padCenter("🚀 炫酷的 TermUI 仪表盘示例 🚀", termWidth)title.TextStyle = ui.NewStyle(ui.ColorCyan, ui.ColorBlack, ui.ModifierBold)title.SetRect(0, 0, termWidth, 3)title.Border = false// 创建段落paragraph := widgets.NewParagraph()paragraph.Text = "欢迎使用 TermUI 构建的炫酷终端界面示例。按 'q' 键退出。"paragraph.SetRect(0, 3, termWidth, 6)paragraph.TextStyle = ui.NewStyle(ui.ColorWhite)paragraph.Border = false// 创建条形图barchart := widgets.NewBarChart()barchart.Title = "实时数据"barchart.SetRect(0, 6, termWidth/2, 18) // 调整高度barchart.BarWidth = 6barchart.BarGap = 2barchart.BarColors = []ui.Color{ui.ColorGreen, ui.ColorYellow, ui.ColorRed}barchart.LabelStyles = []ui.Style{ui.NewStyle(ui.ColorBlack)}barchart.NumStyles = []ui.Style{ui.NewStyle(ui.ColorBlack)}barchart.BorderStyle = ui.NewStyle(ui.ColorMagenta)barchart.Data = generateRandomData()// 创建折线图linechart := widgets.NewPlot()linechart.Title = "数据趋势"linechart.SetRect(termWidth/2, 6, termWidth, 18) // 调整高度linechart.AxesColor = ui.ColorWhitelinechart.LineColors[0] = ui.ColorYellowlinechart.Data = make([][]float64, 1)linechart.Data[0] = generateLineData()// 创建仪表盘gauge := widgets.NewGauge()gauge.Title = "CPU 使用率"gauge.SetRect(0, 18, termWidth/2, 21) // 调整高度gauge.BarColor = ui.ColorRedgauge.BorderStyle = ui.NewStyle(ui.ColorMagenta)gauge.LabelStyle = ui.NewStyle(ui.ColorWhite)gauge.Percent = 0// 创建列表list := widgets.NewList()list.Title = "功能列表"list.Rows = []string{"• 显示标题和段落","• 实时更新条形图","• 显示数据趋势折线图","• 显示 CPU 使用率仪表盘","• 显示功能列表和数据表","• 支持键盘事件退出",}list.SetRect(termWidth/2, 18, termWidth, 21) // 调整高度list.TextStyle = ui.NewStyle(ui.ColorWhite)list.BorderStyle = ui.NewStyle(ui.ColorGreen)// 创建表格table := widgets.NewTable()table.Title = "系统信息"table.Rows = [][]string{{"名称", "值"},{"操作系统", "Linux"},{"架构", "x86_64"},{"Go 版本", runtimeVersion()},{"TermUI 版本", termuiVersion()},}table.TextStyle = ui.NewStyle(ui.ColorWhite)table.RowSeparator = falsetable.FillRow = truetable.SetRect(0, 21, termWidth, termHeight-2) // 调整高度，避免最底部留白table.BorderStyle = ui.NewStyle(ui.ColorBlue)// 创建 Grid 布局grid := ui.NewGrid()grid.SetRect(0, 0, termWidth, termHeight)grid.Set(ui.NewRow(0.07,ui.NewCol(1.0, title),),ui.NewRow(0.07,ui.NewCol(1.0, paragraph),),ui.NewRow(0.45,ui.NewCol(0.5, barchart),ui.NewCol(0.5, linechart),),ui.NewRow(0.15,ui.NewCol(0.5, gauge),ui.NewCol(0.5, list),),ui.NewRow(0.16, // 减少表格占比ui.NewCol(1.0, table),),)// 渲染初始界面ui.Render(grid)// 初始化数据更新通道ticker := time.NewTicker(time.Second).C// 数据趋势折线图数据缓冲lineData := make([]float64, 50)for i := range lineData {lineData[i] = rand.Float64() * 100}// 启动一个 goroutine 进行数据更新go func() {for {select {case <-ticker:// 更新条形图数据barchart.Data = generateRandomData()// 更新折线图数据newValue := rand.Float64() * 100lineData = append(lineData[1:], newValue)linechart.Data[0] = lineData// 更新仪表盘数据gauge.Percent = int(newValue)// 重新渲染界面ui.Render(grid)}}}()// 监听键盘事件uiEvents := ui.PollEvents()for {e := <-uiEventsswitch e.ID {case "q", "<C-c>":returncase "<Resize>":// 获取新的终端尺寸termWidth, termHeight = ui.TerminalDimensions()// 更新标题文本居中title.Text = padCenter("🚀 炫酷的 TermUI 仪表盘示例 🚀", termWidth)// 更新所有小部件的 SetRect 参数title.SetRect(0, 0, termWidth, 3)paragraph.SetRect(0, 3, termWidth, 6)barchart.SetRect(0, 6, termWidth/2, 18)linechart.SetRect(termWidth/2, 6, termWidth, 18)gauge.SetRect(0, 18, termWidth/2, 21)list.SetRect(termWidth/2, 18, termWidth, 21)table.SetRect(0, 21, termWidth, termHeight-2) // 调整高度// 重新设置 Grid 布局比例grid.SetRect(0, 0, termWidth, termHeight)grid.Set(ui.NewRow(0.07,ui.NewCol(1.0, title),),ui.NewRow(0.07,ui.NewCol(1.0, paragraph),),ui.NewRow(0.45,ui.NewCol(0.5, barchart),ui.NewCol(0.5, linechart),),ui.NewRow(0.15,ui.NewCol(0.5, gauge),ui.NewCol(0.5, list),),ui.NewRow(0.16, // 减少表格占比ui.NewCol(1.0, table),),)// 重新渲染界面ui.Clear()ui.Render(grid)}}
}// generateRandomData 生成随机条形图数据
func generateRandomData() []float64 {data := make([]float64, 5)for i := range data {data[i] = rand.Float64() * 100}return data
}// generateLineData 生成初始折线图数据
func generateLineData() []float64 {data := make([]float64, 50)for i := range data {data[i] = rand.Float64() * 100}return data
}// runtimeVersion 获取 Go 版本
func runtimeVersion() string {return fmt.Sprintf("%s", runtime.Version())
}// termuiVersion 获取 termui 版本
func termuiVersion() string {return "v3.1.0" // 请根据实际使用的 termui 版本进行修改
}