Go如何创建一个包并使用（导入本地包和注意事项）

Go 语言中，包（Package）的目的和其他语言中的库或模块是一样的，支持模块化、封装、单独编译和重用。 ------《The Go Programming Language》

有时候需要自己写一个包方便多次使用，但是在导入自己写的包时遇到了问题。我以前以为import部分直接就是包的路径，但是实际自己写了之后发现不是这样的。这部分实际上这部分是可以解释成一个标识符，是由一个go.mod文件确定，一般含义确实是路径末端。

Go 中模块的概念其实还包含了一部分版本管理的功能。所以 Go 的模块和版本管理无论是学习还是开发都不是一件容易的事情，Go 团队也在一直努力调整和优化。本文只能代表当前版本go1.20.2版本的情况，如果未来更新了我会进行备注。

go.mod是什么

每个 Go 的模块都是由go.mod确定，该文件描述了模块的属性，例如模块存放的路径是否依赖其他模块、最低使用 Go 版本等信息。比如mod@v0.8.0的go.mod内容为：

module golang.org/x/mod

go 1.17

require golang.org/x/tools v0.1.12 // tagx:ignore

然后在编译的时候，编译器会去找有没有这个标识这个模块的go.mod，如果有的话找到对应的xxx.go，然后导入相应的包中使用的功能进行编译。

这里有两个问题：

Go 在哪找模块的？
如何让 Go 从特定目录下搜索包？

模块（module）和包（package）的区别在于：模块是一系列包的集合，并且在模块文件结构的根目录下有个go.mod文件，自己甚至可以直接被编译成一个程序。而包是某一个或多个.go文件，用来划分包级别的作用域（package level），可以当做其他语言的库。范围应该是：模块>>>包>>>源代码文件。但是在某些情况下，包、模块、库这三个词是可以混用的（在不同情况下叫法不同，但是却指同一个东西）。

需要注意package main是个例外，这并不是一个库（尽管开头有个package），而是用来表示这是个可以单独执行的程序。

创建模块和编写包的内容

这里举个例子来进行演示，演示的例子来自《The Go Programming Language》中 Section 2.7，是用来数一个数的二进制有多少位为1，比如输入1返回1，输入0x1234567890ABCDEF返回32。

新建一个文件夹popcount，然后在里面创建一个名为popcount.go的文件：

$ mkdir popcount
$ touch popcount.go

输入以下内容（下面这个算法不是最快的，也不是最容易理解的，但是可以解释很多东西）：

go 复制代码

package popcount

// pc[i]用来计数第i位是不是
var pc [256]byte
//初始化包
func init() {
	for i := range pc {
		pc[i] = pc[i/2] + byte(i&1)
	}
}

// PopCount返回x有多少位为1.
func PopCount(x uint64) int {
	return int(pc[byte(x>>(0*8))] +
		pc[byte(x>>(1*8))] +
		pc[byte(x>>(2*8))] +
		pc[byte(x>>(3*8))] +
		pc[byte(x>>(4*8))] +
		pc[byte(x>>(5*8))] +
		pc[byte(x>>(6*8))] +
		pc[byte(x>>(7*8))])
}

上文中：pc首字母是小写的，所以只能在popcount包中使用，而PopCount首字母是大写的，所以可以在导入popcount包的文件中使用。

继续在popcount中通过go mod init命令创建go.mod文件，如下：

$ go mod init test/popcount
go: creating new go.mod: module test/popcount
go: to add module requirements and sums:
	go mod tidy
$ ls
go.mod		popcount.go

可以看到多了个go.mod文件。

导入自建包（本地包）

然后在其他地方新建一个目录pop_test来编写使用这个包的程序代码（可以和popcount在同一个目录下，或者其他地方都行），这里选择和popcount在同一个目录下，如下：

$ cd ..
$ mkdir pop_test

然后在pop_test中新建一个go.mod：

$ go mod init pop_test

这时候go.mod的内容应该是如下样式：

module pop_test

go 1.20

用你喜欢的文本编辑器打开它，在末尾添加这样两句话，变成如下样式：

module pop_test

go 1.20

require test/popcount v0.0.0
replace test/popcount => ../popcount

最后这两句都不能省略，少一句都不行。

第一句是为了说明使用popcount的版本，第二句是因为我们使用的是本地包（local package），而不是下载导入的库，本地包的位置并不在GOROOT/src/test/popcount中，Go 编译的时候找不到的（关于GOROOT后面还有一些内容）。第二句话其实类似于 C 编译器中的选项-I。（这里解决了开头的那两个问题）

然后新建一个main.go文件，输入以下内容：

go 复制代码

package main

import (
	"fmt"
	"test/popcount"
)

func main() {
	a := popcount.PopCount(0x1234567890ABCDEF)
	fmt.Println(a)
}

这时候运行应该看到以下结果：

$ go run main.go 
32

这种方法是官方推荐的，但是问题在于要在项目的根目录（如上的pop_test）下创建一个go.mod。

第二种方法

下面这种方法是根据运行机制进行设置的，说实话并不是很方便管理，但是某些情况下却挺方便的。

上文中提到：Go 默认是在GOROOT/src下寻找包的，某个包就是GOROOT/src/包名。那么就可以直接在GOROOT/src下按照包名的结构放置自建的本地包，然后就可以在程序代码中直接使用了，不用再在项目根目录下创建一个go.mod文件来说明使用的本地包的位置了。

通过以下命令找到你的GOROOT，如下：

$ go env GOROOT
/usr/local/go

你的可能不是/usr/local/go。对于 Go 的这些环境变量最好使用go env查看，如果你使用echo $GOROOT可能会发现这个环境变量是空的。

此外，最好不要用expert在 Shell 配置文件中修改这个环境变量，因为标准库都在默认的GOROOT中，一旦你切换了，那么这些标准库你最好都复制到新位置。特殊情况下直接用expert修改，但是只在当前终端切换，不要彻底替换。

这种方法的最大弊端在于修改了/usr/local/go，这些默认目录大部分时期是通过脚本自动操作配置的，如果你进行了修改，那么未来可能会出现问题和冲突，而你又忘了修改了这部分，那就是个很大的问题了。

所以如果必须用这种方法，最好创建一个不会重名（或者概率不大）的文件夹，比如ZhongUncle，然后在里面创建包和配置go.mod。

希望能帮到有需要的人～