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Go言語 – パッケージの基本と実装例を解説

2025-02-20更新日: 2025-02-20

Go言語のパッケージは、コードの整理やモジュール化を手助けします。

既に環境が整っている方を対象に、シンプルな実行方法とパッケージ利用の基本を分かりやすく解説します。

目次から探す

パッケージの基本
- パッケージの役割と特徴
- ファイルおよびディレクトリ構成
パッケージの作成方法と利用方法
- パッケージ作成の手順
- パッケージのインポート方法
実装例の解説
- シンプルなパッケージ実装例
- 複数ファイルにまたがるパッケージの利用法
パッケージ利用時の注意点
- 命名規則とディレクトリ構成の留意点
- 循環依存の回避方法
まとめ

パッケージの基本

パッケージの役割と特徴

Go言語におけるパッケージは、コードを整理して再利用しやすくするための単位です。

各パッケージは関連する機能をまとめる仕組みとなっており、他のパッケージと明確な境界線を持って連携できます。

パッケージを利用することで、プログラムの保守性が向上し、ライブラリとしての再利用も容易になります。

また、Goのビルドツールはパッケージ単位で依存関係を管理するため、コンパイル速度の向上にも寄与します。

ファイルおよびディレクトリ構成

Goのプロジェクトでは、通常、各パッケージは個別のディレクトリに配置されます。

ディレクトリ内のすべてのGoファイルは同じパッケージ名を宣言する必要があり、これにより、同一パッケージ内での関数や変数のアクセスが可能になります。

プロジェクトのルートディレクトリにあるgo.modファイルがモジュールの境界を定め、パッケージのインポートパスがそのモジュール名に基づいて決定されます。

パッケージ宣言のポイント

Goファイルの先頭には必ずパッケージ宣言が記述されます。

たとえば、ユーティリティ関数をまとめたパッケージの場合、ファイル冒頭に以下のように宣言します。

package utils  // パッケージ名はディレクトリ名と一致させるのが一般的

パッケージ宣言は、ファイルの役割や配置場所に合わせて適切に設定することで、後のメンテナンスがしやすくなります。

パッケージ名は小文字で記述することが一般的です。

パッケージの作成方法と利用方法

パッケージ作成の手順

独自のパッケージを作成する際は、まず新たなディレクトリを用意し、その中に必要なGoファイルを配置します。

以下の手順を参考に、自前のパッケージを作成してみてください。

新たなディレクトリを作成する
そのディレクトリ内にパッケージ宣言付きのGoファイルを作成する
必要な関数や変数を実装する
他のパッケージからの利用を想定して、エクスポートする対象は先頭が大文字の識別子とする

ディレクトリ構成とファイルの実例

たとえば、utilsというパッケージを作成する場合、ディレクトリとファイル構成は以下のようになります。

project-root/
- go.mod
- main.go
- utils/
  - utils.go

以下はutils/utils.goの例です。

package utils
// Add 関数は2つの整数を受け取り、その和を返します
func Add(a int, b int) int {
	return a + b
}

main.goでこのパッケージを利用する場合のコード例です。

package main
import (
	"fmt"
	"project-root/utils"  // モジュール名に合わせたインポートパス
)
func main() {
	result := utils.Add(3, 4) // utilsパッケージのAdd関数を利用
	fmt.Println("3 + 4 =", result)
}

3 + 4 = 7

パッケージのインポート方法

Goでは、他のパッケージを利用する際にimport文を記述します。

標準ライブラリや外部ライブラリだけでなく、自作パッケージも同様の方法で利用可能です。

必要なパッケージは各インポートパスを指定するだけで利用することができます。

インポートパスの指定ルール

インポートパスは、Goモジュールのルートを基準としたパス名となります。

たとえば、モジュール名がproject-rootの場合、先ほど作成したutilsパッケージはproject-root/utilsというパスで指定します。

パッケージ名とディレクトリ名は基本的に同一にすることで、インポート時の混乱を防ぐことができます。

実装例の解説

シンプルなパッケージ実装例

ここでは、シンプルな例として、mathlibというパッケージを作成し、基本的な算術演算を実装してみます。

各関数は独立しており、複数のファイルに分割する必要がない場合の例です。

コード分割と管理のポイント

コード分割を行う場合、関連する処理をまとめたパッケージを作成することで管理しやすくなります。

たとえば、算術演算に関する処理をひとまとめにすることで、他のパッケージから必要最低限のインターフェースを公開できます。

以下はmathlib/mathlib.goの例です。

package mathlib
// Multiply 関数は2つの整数の積を返します
func Multiply(a int, b int) int {
	return a * b
}

main.goでの利用例は以下の通りです。

package main
import (
	"fmt"
	"project-root/mathlib"  // モジュール名に合わせたインポートパス
)
func main() {
	product := mathlib.Multiply(5, 6) // mathlibパッケージのMultiply関数を利用
	fmt.Println("5 * 6 =", product)
}

5 * 6 = 30

複数ファイルにまたがるパッケージの利用法

大規模なパッケージでは、ひとつのファイルにすべての実装をまとめるのではなく、機能ごとに分割して複数ファイルに分ける方法が有効です。

これにより、ファイル単位での管理がしやすくなり、チーム開発時の衝突も防ぐことができます。

サンプル構成の説明

たとえば、stringutilパッケージを複数ファイルで構成する場合、以下のようなディレクトリ構成となります。

project-root/
- go.mod
- main.go
- stringutil/
  - stringutil.go
  - reverse.go

stringutil/stringutil.goには、文字列に関する基本的な関数を実装します。

package stringutil
// Concat 関数は2つの文字列を連結して返します
func Concat(a string, b string) string {
	return a + b
}

stringutil/reverse.goには、文字列を反転する関数を実装します。

package stringutil
// Reverse 関数は文字列を反転して返します
func Reverse(s string) string {
    // 文字列をルーンスライスに変換
	runes := []rune(s)
	for i, j := 0, len(runes)-1; i < j; i, j = i+1, j-1 {
		runes[i], runes[j] = runes[j], runes[i]
	}
	return string(runes)
}

main.goでの利用例は以下の通りです。

package main
import (
	"fmt"
	"project-root/stringutil"  // モジュール名に合わせたインポートパス
)
func main() {
	concatenated := stringutil.Concat("Go", "Lang")
	reversed := stringutil.Reverse("Hello")
	fmt.Println("Concatenated:", concatenated)
	fmt.Println("Reversed:", reversed)
}