03 | 库源码文件

在我的定义中,库源码文件是不能被直接运行的源码文件,它仅用于存放程序实体,这些程序实体可以被其他代码使用(只要遵从 Go 语言规范的话)。

这里的“其他代码”可以与被使用的程序实体在同一个源码文件内,也可以在其他源码文件,甚至其他代码包中。

那么程序实体是什么呢?在 Go 语言中,程序实体是变量、常量、函数、结构体和接口的统称。我们总是会先声明(或者说定义)程序实体,然后再去使用。

比如在上一篇的例子中,我们先定义了变量name,然后在main函数中调用fmt.Printf函数的时候用到了它。

回到正题。

我们今天的问题是:怎样把命令源码文件中的代码拆分到其他库源码文件?

我们用代码演示,把这个问题说得更具体一些。

如果在某个目录下有一个命令源码文件 demo4.go,如下:

package main

import (
"flag"
) var name string func init() {
flag.StringVar(&name, "name", "everyone", "The greeting object.")
} func main() {
flag.Parse()
hello(name)
}

其中的代码你应该比较眼熟了。我在讲命令源码文件的时候贴过很相似的代码,那个源码文件名为 demo2.go。

这两个文件的不同之处在于,demo2.go 直接通过调用fmt.Printf函数打印问候语,而当前的 demo4.go 在同样位置调用了一个叫作hello的函数。

函数hello被声明在了另外一个源码文件中,我把它命名为 demo4_lib.go,并且放在与 demo4.go 相同的目录下。如下:

// 需在此处添加代码。[1]

import "fmt"

func hello(name string) {
fmt.Printf("Hello, %s!\n", name)
}

那么问题来了:注释 1 处应该填入什么代码?

典型回答

答案很简单,填入代码包声明语句package main。为什么?我之前说过,在同一个目录下的源码文件都需要被声明为属于同一个代码包。

如果该目录下有一个命令源码文件,那么为了让同在一个目录下的文件都通过编译,其他源码文件应该也声明属于main包。

如此一来,我们就可以运行它们了。比如,我们可以在这些文件所在的目录下运行如下命令并得到相应的结果。

$ go run demo4.go demo4_lib.go
Hello, everyone!

或者,像下面这样先构建当前的代码包再运行。

$ go build demo4
$ ./demo4
Hello, everyone!

或者,像下面这样先构建当前的代码包再运行。

$ go build puzzlers/article3/q1
$ ./q1
Hello, everyone!

go build puzzlers/article3/q1 报错

go: go.mod file not found in current directory or any parent directory; see 'go help modules'

需要先在根目录安装 mod

PS F:\Golang\Golang_Puzzlers> go mod init Golang_Puzzlers

在这里,我把 demo4.go 和 demo4_lib.go 都放在了一个相对路径为puzzlers/article3/q1的目录中。

在默认情况下,相应的代码包的导入路径会与此一致。我们可以通过代码包的导入路径引用其中声明的程序实体。但是,这里的情况是不同的。

注意,demo4.go 和 demo4_lib.go 都声明自己属于main包。我在前面讲 Go 语言源码的组织方式的时候提到过这种用法,即:源码文件声明的包名可以与其所在目录的名称不同,只要这些文件声明的包名一致就可以。

顺便说一下,我为本专栏创建了一个名为“Golang_Puzzlers”的项目 https://github.com/hyper0x/Golang_Puzzlers。该项目的 src 子目录下会存有我们涉及的所有代码和相关文件。

也就是说,正确的用法是,你需要把该项目的打包文件下载到本地的任意目录下,然后经解压缩后把“Golang_Puzzlers”目录加入到环境变量GOPATH中,配置环境变量之后需要重启Terminal。还记得吗?这会使“Golang_Puzzlers”目录成为工作区之一。

问题解析

这个问题考察的是代码包声明的基本规则。

第一条规则,同目录下的源码文件的代码包声明语句要一致。也就是说,它们要同属于一个代码包。这对于所有源码文件都是适用的。

如果目录中有命令源码文件,那么其他种类的源码文件也应该声明属于main包。这也是我们能够成功构建和运行它们的前提。

第二条规则,源码文件声明的代码包的名称可以与其所在的目录的名称不同。在针对代码包进行构建时,生成的结果文件的主名称与其父目录的名称一致。

对于命令源码文件而言,构建生成的可执行文件的主名称会与其父目录的名称相同,这在我前面的回答中也验证过了。

知识精讲

1. 怎样把命令源码文件中的代码拆分到其他代码包?

我们先不用关注拆分代码的技巧。我在这里仍然依从前面的拆分方法。我把 demo4.go 另存为 demo5.go,并放到一个相对路径为puzzlers/article3/q2的目录中。

然后我再创建一个相对路径为puzzlers/article3/q2/lib的目录,再把 demo4_lib.go 复制一份并改名为 demo5_lib.go 放到该目录中。

现在,为了让它们通过编译,我们应该怎样修改代码?你可以先思考一下。我在这里给出一部分答案,我们一起来看看已经过修改的 demo5_lib.go 文件。

package lib5

import "fmt"

func Hello(name string) {
fmt.Printf("Hello, %s!\n", name)
}

可以看到,我在这里修改了两个地方。第一个改动是,我把代码包声明语句由package main改为了package lib5。注意,我故意让声明的包名与其所在的目录的名称不同。第二个改动是,我把全小写的函数名hello改为首字母大写的Hello。

基于以上改动,我们再来看下面的几个问题。

2. 代码包的导入路径总会与其所在目录的相对路径一致吗?

库源码文件 demo5_lib.go 所在目录的相对路径是puzzlers/article3/q2/lib,而它却声明自己属于lib5包。在这种情况下,该包的导入路径是puzzlers/article3/q2/lib,还是puzzlers/article3/q2/lib5?

这个问题往往会让 Go 语言的初学者们困惑,就算是用 Go 开发过程序的人也不一定清楚。我们一起来看看。

首先,我们在构建或者安装这个代码包的时候,提供给go命令的路径应该是目录的相对路径,就像这样:

go install puzzlers/article3/q2/lib

该命令会成功完成。之后,当前工作区的 pkg 子目录下会产生相应的归档文件,具体的相对路径是:

pkg/darwin_amd64/puzzlers/article3/q2/lib.a

其中的darwin_amd64就是我在讲工作区时提到的平台相关目录。可以看到,这里与源码文件所在目录的相对路径是对应的。

为了进一步说明问题,我需要先对 demo5.go 做两个改动。第一个改动是,在以import为前导的代码包导入语句中加入puzzlers/article3/q2/lib,也就是试图导入这个代码包。

第二个改动是,把对hello函数的调用改为对lib.Hello函数的调用。其中的lib.叫做限定符,旨在指明右边的程序实体所在的代码包。不过这里与代码包导入路径的完整写法不同,只包含了路径中的最后一级lib,这与代码包声明语句中的规则一致。

现在,我们可以通过运行go run demo5.go命令试一试。错误提示会类似于下面这种。

./demo5.go:5:2: imported and not used: "puzzlers/article3/q2/lib" as lib5
./demo5.go:16:2: undefined: lib

第一个错误提示的意思是,我们导入了puzzlers/article3/q2/lib包,但没有实际使用其中的任何程序实体。这在 Go 语言中是不被允许的,在编译时就会导致失败。

注意,这里还有另外一个线索,那就是“as lib5”。这说明虽然导入了代码包puzzlers/article3/q2/lib,但是使用其中的程序实体的时候应该以lib5.为限定符。这也就是第二个错误提示的原因了。Go 命令找不到lib.这个限定符对应的代码包。

为什么会是这样?根本原因就是,我们在源码文件中声明所属的代码包与其所在目录的名称不同。请记住,源码文件所在的目录相对于 src 目录的相对路径就是它的代码包导入路径,而实际使用其程序实体时给定的限定符要与它声明所属的代码包名称对应。

有两个方式可以使上述构建成功完成。我在这里选择把 demo5_lib.go 文件中的代码包声明语句改为package lib。理由是,为了不让该代码包的使用者产生困惑,我们总是应该让声明的包名与其父目录的名称一致。

3. 什么样的程序实体才可以被当前包外的代码引用?

你可能会有疑问,我为什么要把 demo5_lib.go 文件中的那个函数名称hello的首字母大写?实际上这涉及了 Go 语言中对于程序实体访问权限的规则。

超级简单,名称的首字母为大写的程序实体才可以被当前包外的代码引用,否则它就只能被当前包内的其他代码引用。

通过名称,Go 语言自然地把程序实体的访问权限划分为了包级私有的和公开的。对于包级私有的程序实体,即使你导入了它所在的代码包也无法引用到它。

4. 对于程序实体,还有其他的访问权限规则吗?

答案是肯定的。在 Go 1.5 及后续版本中,我们可以通过创建internal代码包让一些程序实体仅仅能被当前模块中的其他代码引用。这被称为 Go 程序实体的第三种访问权限:模块级私有。

具体规则是,internal代码包中声明的公开程序实体仅能被该代码包的直接父包及其子包中的代码引用。当然,引用前需要先导入这个internal包。对于其他代码包,导入该internal包都是非法的,无法通过编译。

“Golang_Puzzlers”项目的puzzlers/article3/q4包中有一个简单的示例,可供你查看。你可以改动其中的代码并体会internal包的作用。

总结

我们在本篇文章中详细讨论了把代码从命令源码文件中拆分出来的方法,这包括拆分到其他库源码文件,以及拆分到其他代码包。

这里涉及了几条重要的 Go 语言基本编码规则,即:代码包声明规则、代码包导入规则以及程序实体的访问权限规则。在进行模块化编程时,你必须记住这些规则,否则你的代码很可能无法通过编译。

思考题

  • 如果你需要导入两个代码包,而这两个代码包的导入路径的最后一级是相同的,比如:dep/lib/flag和flag,那么会产生冲突吗?
  • 如果会产生冲突,那么怎样解决这种冲突,有几种方式?

本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。

欢迎转载、使用、重新发布,但务必保留文章署名 郑子铭 (包含链接: http://www.cnblogs.com/MingsonZheng/ ),不得用于商业目的,基于本文修改后的作品务必以相同的许可发布。

Go语言核心36讲(Go语言基础知识三)--学习笔记的更多相关文章

  1. 第1课_Java基础知识【学习笔记】

    摘要:韦东山android视频学习笔记 一.android系统的基本框架如图一所示,应用程序是用java编写的,底层驱动是用C代码写的,java与C怎么连接在一起主要是通过本地服务.android系统 ...

  2. 《Python编程:从入门到实践》基础知识部分学习笔记整理

    简介 此笔记为<Python编程:从入门到实践>中前 11 章的基础知识部分的学习笔记,不包含后面的项目部分. 书籍评价 从系统学习 Python 的角度,不推荐此书,个人更推荐使用< ...

  3. (转)Go语言核心36讲之Go语言入门基础知识

  4. (转)Go语言核心36讲之Go语言学习路线

  5. JavaScript基础知识(学习笔记)

    1.    在JavaScript中所有事物都是对象:字符串.数字.数组.日期等等2.    在JavaScript中,对象是拥有属性和方法的数据3.    属性是与对象相关的值,方法是能够在对象上执 ...

  6. java 基础知识三 java变量

    java  基础知识 三 变量 1.作用域 {} 包围起来的代码 称之为代码块,在块中声明的变量只能在块中使用 2.常量 就是固定不变的量,一旦被定义,它的值就不能再被改变. 3.变量 变量必须在程序 ...

  7. Python基础知识(三)

    Python基础知识(三) 一丶整型 #二进制转成十进制的方法 # 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 例如数字5 : 101 #十进制转成二进制的方法 递归除取余数,从 ...

  8. Java复习(一)——Java语言概述、开发环境、基础知识

    设计模式:在各种应用系统中被大量应用,是设计的“常用套路” 作为Java WEB开发人员,需要掌握HTML/CSS/JS和数据库相关知识 常用的应用程序框架:Spring MVC,Spring Boo ...

  9. C语言_第一讲_C语言入门

    一.C语言的简介 1.C语言是一个标准,而执行标准的时候产生的自动化程序则是编译器2.了解:1983年美国国家标准化歇会(ANSI)制定了C语言标准.C语言的特点:3.代码的可移植性(理想状态是代码可 ...

  10. 快速掌握JavaScript面试基础知识(三)

    译者按: 总结了大量JavaScript基本知识点,很有用! 原文: The Definitive JavaScript Handbook for your next developer interv ...

随机推荐

  1. 微软专家推荐11个Chrome 插件

    Web开发人员,需要长时间使用浏览器,尽管Windows10 Edge浏览器启动非常快速,且支持110多种设备,Edge支持基于JS 扩展,但也删除了很多旧功能像Active-X等插件.多数情况下,插 ...

  2. WCF实现方法重载

    一.服务契约(包括回调契约)通过指定不同的OperationContract.Name来实现重载方法,当然代码部份还是必需符合C#的重载要求,即相同方法名称,不同的参数个数或参数类型 namespac ...

  3. poi读写word模板 / java生成word文档

    有一word文档表格 形如: 姓名 ${name} 电话 ${tel} 从数据库读取记录替换上述变量 import java.io.FileOutputStream; import java.util ...

  4. https://google-developers.appspot.com/chart/

    https://google-developers.appspot.com/chart/

  5. codeforces 696C PLEASE 概率dp+公式递推+费马小定理

    题意:有3个杯子,排放一行,刚开始钥匙在中间的杯子,每次操作,将左右两边任意一个杯子进行交换,问n次操作后钥匙在中间杯子的概率 分析:考虑动态规划做法,dp[i]代表i次操作后的,钥匙在中间的概率,由 ...

  6. C++ 关联容器详解——从内部结构到应用

    关联容器不同于顺序容器的是:顺序容器底层用数组实现,为线性结构:关联容器在实现中,用到的非线性存储方式: 顺序容器是通过元素在容器中的位置顺序存储和访问元素,而关联容器是通过键(key)存储和读取元素 ...

  7. 熟练掌握doc命令下的文件操作

    这里以介绍操作php脚本为例

  8. jdbc参数

    JDBC连接池参数:    jdbc.initialSize=0       //初始化连接    jdbc.maxActive=30     //连接池的最大数据库连接数,设为0表示无限制    j ...

  9. position 几个属性的作用

    //定位一般都会配合left 和 top 一起使用; //静态定位 : 元素默认位置; 不脱标 不常用position:static; //相对定位 : 相对于元素本身之前的位置进行定位;不脱标pos ...

  10. centos 7.3 安装配置python3.6.1

    1.先安装一些我遇到的依赖问题(如果有依赖问题按提示安装): yum install xz gcc zlib zlib-devel 2.官网下载源码包 地址:https://www.python.or ...