TranslateProject/translated/tech/20220414 My favorite build options for Go.md

[#]: subject: "My favorite build options for Go"
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[#]: author: "Gaurav Kamathe https://opensource.com/users/gkamathe"
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我最喜欢的 Go 构建选项
======
这些方便的 Go 构建选项可以帮助你更好地理解 Go 的编译过程。

![GitHub 推出“开源星期五”][1]

(图源 Opensource.com)

学习一门新的编程语言最令人欣慰的部分之一，就是最终运行一个可执行文件，并获得符合预期的输出。当我开始学习 Go 这门编程语言时，我先是阅读一些样本程序来熟悉语法，然后是尝试写一些小的测试程序。随着时间的推移，这种方法帮助我熟悉了编译和构建程序的过程。

Go 的构建选项提供了方法来更好地控制构建过程。它们还可以提供额外的信息，帮助把这个过程分成更小的部分。在这篇文章中，我将演示我所使用的一些选项。注意：我使用的 build 和 compile 这两个词是同一个意思。

### 开始使用 Go

我使用的 Go 版本是 1.16.7。但是，这里给出的命令应该也能在最新的版本上运行。如果你没有安装 Go，你可以从 [Go 官网][2] 上下载它，并按照说明进行安装。你可以通过打开一个提示符命令，并键入下面的命令来验证你所安装的版本：

```
$ go version
```

你应该会得到类似下面这样的输出，具体取决于你安装的版本：

```
go version go1.16.7 linux/amd64
```

### Go 程序的基本编译和执行

我将从一个在屏幕上简单打印 “Hello World” 的 Go 程序示例开始，就像下面这样：

```
$ cat hello.go
package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello World")
}
```

在讨论更高级的选项之前，我将解释如何编译这个 Go 示例程序。我使用了 `build` 命令，后面跟着 Go 程序的源文件名，本例中是 `hello.go`，就像下面这样：

```
$ go build hello.go
```

如果一切工作正常，你应该看到在你的当前目录下创建了一个名为 `hello` 的可执行文件。你可以通过使用 `file` 命令验证它是 ELF 二进制可执行格式（在 Linux 平台上）。你也可以直接执行它，你会看到它输出 “Hello World”。

```
$ ls
hello  hello.go

$ file ./hello
./hello: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), statically linked, not stripped

$ ./hello
Hello World
```

Go 提供了一个方便的 `run` 命令，以便你只是想看看程序是否能正常工作，并获得预期的输出，而不想生成一个最终的二进制文件。请记住，即使你在当前目录中没有看到可执行文件，Go 仍然会在某个地方编译并生成可执行文件并运行它，然后把它从系统中删除。我将在本文后面的章节中解释。

```
$ go run hello.go
Hello World

$ ls
hello.go
```

### 更多细节

运行我的程序时，上面的命令使我如鱼得水，不费吹灰之力。然而，如果你想知道 Go 在编译这些程序的过程中做了什么，Go 提供了一个 `-x` 选项，它可以打印出 Go 为产生可执行文件所做的一切。

简单看一下你就会发现，Go 在 `/tmp` 内创建了一个临时工作目录，并生成了可执行文件，然后把它移到了 Go 源程序所在的当前目录。

```
$ go build -x hello.go

WORK=/tmp/go-build1944767317
mkdir -p $WORK/b001/

<< snip >>

mkdir -p $WORK/b001/exe/
cd .
/usr/lib/golang/pkg/tool/linux_amd64/link -o $WORK \
/b001/exe/a.out -importcfg $WORK/b001 \
/importcfg.link -buildmode=exe -buildid=K26hEYzgDkqJjx2Hf-wz/\
nDueg0kBjIygx25rYwbK/W-eJaGIOdPEWgwC6o546 \
/K26hEYzgDkqJjx2Hf-wz -extld=gcc /root/.cache/go-build /cc \
/cc72cb2f4fbb61229885fc434995964a7a4d6e10692a23cc0ada6707c5d3435b-d
/usr/lib/golang/pkg/tool/linux_amd64/buildid -w $WORK \
/b001/exe/a.out # internal
mv $WORK/b001/exe/a.out hello
rm -r $WORK/b001/
```
这有助于解决程序运行后，在当前目录下没有生成可执行文件的问题。使用 `-x` 显示可执行文件确实在 `/tmp` 工作目录下创建并被执行。然而，与 `build` 命令不同的是，可执行文件并没有移动到当前目录，这使得看起来没有可执行文件被创建。

```
$ go run -x hello.go


mkdir -p $WORK/b001/exe/
cd .
/usr/lib/golang/pkg/tool/linux_amd64/link -o $WORK/b001 \
/exe/hello -importcfg $WORK/b001/importcfg.link -s -w -buildmode=exe -buildid=hK3wnAP20DapUDeuvAAS/E_TzkbzwXz6tM5dEC8Mx \
/7HYBzuaDGVdaZwSMEWAa/hK3wnAP20DapUDeuvAAS -extld=gcc \
/root/.cache/go-build/75/ \
7531fcf5e48444eed677bfc5cda1276a52b73c62ebac3aa99da3c4094fa57dc3-d
$WORK/b001/exe/hello
Hello World
```

### 模仿编译而不产生可执行文件

假设你不想编译程序并产生一个实际的二进制文件，但你确实想看到这个过程中的所有步骤。你可以通过使用 `-n` 这个构建选项来做到这一点，该选项会打印出通常的执行步骤，而不会实际创建二进制文件。

```
$ go build -n hello.go
```

### 保存临时目录

很多工作都发生在 `/tmp` 工作目录中，一旦可执行文件被创建和运行，它就会被删除。但是如果你想看看哪些文件是在编译过程中创建的呢？Go 提供了一个 `-work` 选项，它可以在编译程序时使用。`-work` 选项除了运行程序外，还打印了工作目录的路径，但它并不会在这之后删除工作目录，所以你可以切换到该目录，检查在编译过程中创建的所有文件。 

```
$ go run -work hello.go
WORK=/tmp/go-build3209320645
Hello World

$ find /tmp/go-build3209320645
/tmp/go-build3209320645
/tmp/go-build3209320645/b001
/tmp/go-build3209320645/b001/importcfg.link
/tmp/go-build3209320645/b001/exe
/tmp/go-build3209320645/b001/exe/hello

$ /tmp/go-build3209320645/b001/exe/hello
Hello World
```

### 其他编译选项

如果说，你想手动编译程序，而不是使用 Go 的 `build` 和 `run` 这两个方便的命令，最后得到一个可以直接由你的操作系统（这里指 Linux）运行的可执行文件。那么，你该怎么做呢？这个过程可以分为两部分：编译和链接。你可以使用 `tool` 选项来看看它是如何工作的。

首先，使用 `tool compile` 命令产生结果的 `ar` 归档文件，它包含了 `.o` 中间文件。接下来，对这个 `hello.o` 文件执行 `tool link` 命令，产生最终的可执行文件，然后你就可以运行它了。

```
$ go tool compile hello.go

$ file hello.o
hello.o: current ar archive

$ ar t hello.o
__.PKGDEF
_go_.o

$ go tool link -o hello hello.o

$ file hello
hello: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), statically linked, not stripped

$ ./hello
Hello World
```

如果你想进一步查看基于 `hello.o` 文件产生可执行文件的链接过程，你可以使用 `-v` 选项，它会搜索每个 Go 可执行文件中包含的 `runtime.a` 文件。

```
$ go tool link -v -o hello hello.o
HEADER = -H5 -T0x401000 -R0x1000
searching for runtime.a in /usr/lib/golang/pkg/linux_amd64/runtime.a
82052 symbols, 18774 reachable
        1 package symbols, 1106 hashed symbols, 77185 non-package symbols, 3760 external symbols
81968 liveness data
```

### 交叉编译选项

现在我已经解释了 Go 程序的编译过程，接下来，我将演示 Go 如何通过在实际的 `build` 命令之前提供 `GOOS` 和 `GOARCH` 这两个环境变量，来允许你构建针对不同硬件架构和操作系统的可执行文件。

这有什么用呢？举个例子，你会发现为 ARM（arch64）架构制作的可执行文件不能在 Intel（x86_64）架构上运行，而且会产生一个 Exec 格式错误。

下面的这些选项使得生产跨平台的二进制文件变得小菜一碟：

```
$ GOOS=linux GOARCH=arm64 go build hello.go

$ file ./hello
./hello: ELF 64-bit LSB executable, ARM aarch64, version 1 (SYSV), statically linked, not stripped

$ ./hello
bash: ./hello: cannot execute binary file: Exec format error

$ uname -m
x86_64
```

你可以阅读我之前的博文，了解更多我在 [使用 Go 进行交叉编译][3] 方面的经验。

### 查看底层汇编指令

源代码并不会直接转换为可执行文件，尽管它生成了一种中间汇编格式，然后最终被汇编为可执行文件。在 Go 中，这被映射为一种中间汇编格式，而不是底层硬件汇编指令。

要查看这个中间汇编格式，请在使用 `build` 命令时，提供 `-gcflags` 选项，后面跟着 `-S`。这个命令将会显示使用到的汇编指令：

```
$ go build -gcflags="-S" hello.go
# command-line-arguments
"".main STEXT size=138 args=0x0 locals=0x58 funcid=0x0
        0x0000 00000 (/test/hello.go:5) TEXT    "".main(SB), ABIInternal, $88-0
        0x0000 00000 (/test/hello.go:5) MOVQ    (TLS), CX
        0x0009 00009 (/test/hello.go:5) CMPQ    SP, 16(CX)
        0x000d 00013 (/test/hello.go:5) PCDATA  $0, $-2
        0x000d 00013 (/test/hello.go:5) JLS     128

<< snip >>
```

你也可以使用 `objdump -s` 选项，来查看已经编译好的可执行程序的汇编指令，就像下面这样：

```
$ ls
hello  hello.go

$ go tool objdump -s main.main hello
TEXT main.main(SB) /test/hello.go
  hello.go:5            0x4975a0                64488b0c25f8ffffff      MOVQ FS:0xfffffff8, CX                  
  hello.go:5            0x4975a9                483b6110                CMPQ 0x10(CX), SP                       
  hello.go:5            0x4975ad                7671                    JBE 0x497620                            
  hello.go:5            0x4975af                4883ec58                SUBQ $0x58, SP                          
  hello.go:6            0x4975d8                4889442448              MOVQ AX, 0x48(SP)                       

<< snip >>
```

### 分离二进制文件以减少其大小

Go 的二进制文件通常比较大。例如, 一个简单的 Hello World 程序将会产生一个 1.9M 大小的二进制文件。

```
$ go build hello.go
$
$ du -sh hello
1.9M    hello
$
$ file hello
hello: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), statically linked, not stripped
$
```

为了减少生成的二进制文件的大小，你可以分离执行过程中不需要的信息。使用 `-ldflags` 和 `-s -w` 选项可以使生成的二进制文件略微变小为 1.3M。

```
$ go build -ldflags="-s -w" hello.go
$
$ du -sh hello
1.3M    hello
$
$ file hello
hello: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), statically linked, stripped
$
```

### 总结

我希望这篇文章向你介绍了一些方便的 Go 编译选项，同时帮助了你更好地理解 Go 编译过程。关于构建过程的其他信息和其他有趣的选项，请参考 Go 命令帮助：

```
$ go help build
```

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via: https://opensource.com/article/22/4/go-build-options

作者：[Gaurav Kamathe][a]
选题：[lkxed][b]
译者：[lkxed](https://github.com/lkxed)
校对：[校对者ID](https://github.com/校对者ID)

本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出

[a]: https://opensource.com/users/gkamathe
[b]: https://github.com/lkxed
[1]: https://opensource.com/sites/default/files/lead-images/build_structure_tech_program_code_construction.png
[2]: https://go.dev/doc/install
[3]: https://opensource.com/article/21/1/go-cross-compiling