GO语言常用标准库fmt

Go语言fmt库详解 📘

在Go语言中，fmt库是一个极其重要的标准库，主要用于格式化输入和输出。本文将详细介绍fmt库的功能、常用函数及其应用场景，帮助开发者更好地理解和使用这一强大的工具。

fmt库概述 🌟

fmt库提供了一系列函数，使开发者能够方便地进行各种格式的输入输出操作。其核心功能集中在Printf和Scanf系列函数，这两个系列分别用于格式化输出和格式化输入。

核心函数

• Printf系列：用于格式化输出到标准输出或其他io.Writer接口。
• Scanf系列：用于从标准输入或其他io.Reader接口中读取并解析输入数据。

除此之外，fmt库还提供了Errorf、Print系列等其他实用函数，进一步扩展了其功能。

Printf系列函数详解 🖨️

Printf系列函数是fmt库中用于格式化输出的核心工具，包括Printf、Sprintf、Fprintf等。

常用函数及其用途

函数	用途	说明
Printf	格式化输出到标准输出	将格式化后的字符串输出到标准输出（通常是控制台）。
Sprintf	格式化输出到字符串	将格式化后的字符串返回，而不直接输出，适用于需要将结果存储或进一步处理的场景。
Fprintf	格式化输出到指定的io.Writer接口	将格式化后的字符串输出到指定的io.Writer接口，如文件、网络连接等。
Errorf	创建格式化错误信息	创建一个包含格式化信息的错误对象，适用于错误处理和日志记录。
Print	输出多个参数到标准输出，不进行格式化	将多个参数按顺序转换为字符串并输出，不进行任何格式化处理。
Println	输出多个参数并在末尾添加换行符	类似于Print，但在输出后自动添加换行符，便于输出多行信息。

格式化占位符 📑

Printf系列函数使用格式字符串和占位符来定义输出格式。常用的占位符包括：

• %v：任意类型的值。
• %d：整数。
• %s：字符串。
• %f：浮点数。
• %t：布尔值。

示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    name := "Go语言"
    version := 1.18
    fmt.Printf("欢迎使用%s，当前版本为%.2f\n", name, version)
}

解释：

• %s 被 name 替换，输出字符串。
• %.2f 格式化 version 为浮点数，保留两位小数。

Scanf系列函数详解 📥

Scanf系列函数用于从输入中读取数据并进行格式化解析，包括Scanf、Sscanf、Fscanf等。

常用函数及其用途

函数	用途	说明
Scanf	从标准输入读取并格式化解析数据	从标准输入（如键盘）读取数据，并根据格式字符串解析，将结果存储到变量中。
Sscanf	从字符串中读取并格式化解析数据	从给定的字符串中读取数据，并根据格式字符串解析，将结果存储到变量中。
Fscanf	从指定的io.Reader接口读取并格式化解析数据	从指定的io.Reader接口（如文件、网络连接）读取数据，并根据格式字符串解析，将结果存储到变量中。

示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var name string
    var age int
    fmt.Print("请输入姓名和年龄：")
    fmt.Scanf("%s %d", &name, &age)
    fmt.Printf("姓名：%s，年龄：%d\n", name, age)
}

解释：

• fmt.Scanf 根据格式字符串"%s %d"读取输入的字符串和整数，并存储到name和age变量中。

其他功能 📚

除了Printf和Scanf系列函数，fmt库还提供了一些其他实用功能：

Errorf函数

Errorf用于创建包含格式化信息的错误对象。

示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func divide(a, b int) error {
    if b == 0 {
        return fmt.Errorf("无法除以零：%d / %d", a, b)
    }
    return nil
}

func main() {
    err := divide(10, 0)
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
    }
}

解释：

• 当除数为零时，fmt.Errorf创建一个包含详细错误信息的错误对象。

Print系列函数

Print和Println用于输出多个参数，不进行格式化处理。

示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    name := "Alice"
    age := 30
    fmt.Print("姓名：", name, "，年龄：", age, "\n")
    fmt.Println("姓名：", name, "，年龄：", age)
}

解释：

• fmt.Print按顺序输出参数，不进行格式化。
• fmt.Println在输出末尾自动添加换行符。

接口集成 🔗

fmt库与Go语言的接口系统紧密结合，主要通过Stringer和Scanner接口实现。

Stringer接口

当一个类型实现了Stringer接口的String方法，fmt系列函数在输出该类型的值时，会调用该方法生成字符串。

示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func (p Person) String() string {
    return fmt.Sprintf("姓名：%s，年龄：%d", p.Name, p.Age)
}

func main() {
    p := Person{Name: "Bob", Age: 25}
    fmt.Println(p)
}

解释：

• Person类型实现了String方法，fmt.Println调用该方法输出自定义字符串。

Scanner接口

当一个类型实现了Scanner接口的Scan方法，Scanf系列函数在读取该类型的值时，会调用该方法解析输入数据。

示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func (p *Person) Scan(state fmt.ScanState, verb rune) error {
    _, err := fmt.Fscanf(state, "%s %d", &p.Name, &p.Age)
    return err
}

func main() {
    input := "Charlie 28"
    scanner := strings.NewReader(input)
    var p Person
    fmt.Fscanf(scanner, "%s %d", &p.Name, &p.Age)
    fmt.Printf("姓名：%s，年龄：%d\n", p.Name, p.Age)
}

解释：

• Person类型实现了Scan方法，fmt.Fscanf根据输入格式解析数据并存储到Person实例中。

fmt库工作流程图 🔄

以下是fmt库在格式化输出和输入过程中的工作流程：

graph TD
    A[调用Printf系列函数] --> B[解析格式字符串]
    B --> C[处理占位符]
    C --> D{输出目标}
    D -->|标准输出| E[显示在控制台]
    D -->|io.Writer| F[写入指定目标]

    A2[调用Scanf系列函数] --> B2[解析格式字符串]
    B2 --> C2[读取输入数据]
    C2 --> D2{存储目标}
    D2 -->|变量| E2[将数据存储到变量]
    D2 -->|io.Reader| F2[从指定源读取数据]

总结 📝

fmt库在Go语言中扮演着至关重要的角色，提供了全面的格式化输入输出解决方案。无论是简单的控制台输出，还是复杂的错误处理和数据解析，fmt库都能高效地完成任务。通过掌握fmt库的各种函数及其用法，开发者可以显著提升代码的可读性和维护性，同时充分利用Go语言强大的接口系统，实现更灵活的编程模式。

重点回顾：

• Printf系列用于格式化输出，支持多种占位符。
• Scanf系列用于格式化输入，能够从多种源读取并解析数据。
• Errorf和Print系列扩展了fmt库的功能，满足更多需求。
• Stringer和Scanner接口与fmt库紧密结合，实现自定义类型的格式化处理。

通过合理使用fmt库，您可以编写出更加简洁、高效且易于维护的Go代码。