fmt 包实现了格式化I/O函数,类似于C的 printf 和 scanf. 格式“占位符”衍生自C,但比C更简单。
fmt 包的官方文档对Printing和Scanning有很详细的说明。这里就直接引用文档进行说明,同时附上额外的说明或例子,之后再介绍具体的函数使用。
以下例子中用到的类型或变量定义:
type Website struct {
Name string
}
// 打印结构体时
var site = Website{Name:"studygolang"}
1.1. Printing
1.1.1. 占位符
普通占位符
占位符 说明 举例 输出
%v 相应值的默认格式。 Printf("%v", site),Printf("%+v", site) {studygolang},{Name:studygolang}
在打印结构体时,“加号”标记(%+v)会添加字段名
%#v 相应值的Go语法表示 Printf("#v", site) main.Website{Name:"studygolang"}
%T 相应值的类型的Go语法表示 Printf("%T", site) main.Website
%% 字面上的百分号,并非值的占位符 Printf("%%") %
布尔占位符
占位符 说明 举例 输出
%t 单词 true 或 false。 Printf("%t", true) true
整数占位符
占位符 说明 举例 输出
%b 二进制表示 Printf("%b", 5) 101
%c 相应Unicode码点所表示的字符 Printf("%c", 0x4E2D) 中
%d 十进制表示 Printf("%d", 0x12) 18
%o 八进制表示 Printf("%d", 10) 12
%q 单引号围绕的字符字面值,由Go语法安全地转义 Printf("%q", 0x4E2D) '中'
%x 十六进制表示,字母形式为小写 a-f Printf("%x", 13) d
%X 十六进制表示,字母形式为大写 A-F Printf("%x", 13) D
%U Unicode格式:U+1234,等同于 "U+%04X" Printf("%U", 0x4E2D) U+4E2D
浮点数和复数的组成部分(实部和虚部)
占位符 说明 举例 输出
%b 无小数部分的,指数为二的幂的科学计数法,与 strconv.FormatFloat
的 'b' 转换格式一致。例如 -123456p-78
%e 科学计数法,例如 -1234.456e+78 Printf("%e", 10.2) 1.020000e+01
%E 科学计数法,例如 -1234.456E+78 Printf("%e", 10.2) 1.020000E+01
%f 有小数点而无指数,例如 123.456 Printf("%f", 10.2) 10.200000
%g 根据情况选择 %e 或 %f 以产生更紧凑的(无末尾的0)输出 Printf("%g", 10.20) 10.2
%G 根据情况选择 %E 或 %f 以产生更紧凑的(无末尾的0)输出 Printf("%G", 10.20+2i) (10.2+2i)
字符串与字节切片
占位符 说明 举例 输出
%s 输出字符串表示(string类型或[]byte) Printf("%s", []byte("Go语言中文网")) Go语言中文网
%q 双引号围绕的字符串,由Go语法安全地转义 Printf("%q", "Go语言中文网") "Go语言中文网"
%x 十六进制,小写字母,每字节两个字符 Printf("%x", "golang") 676f6c616e67
%X 十六进制,大写字母,每字节两个字符 Printf("%X", "golang") 676F6C616E67
指针
占位符 说明 举例 输出
%p 十六进制表示,前缀 0x Printf("%p", &site) 0x4f57f0
这里没有 'u' 标记。若整数为无符号类型,他们就会被打印成无符号的。类似地,这里也不需要指定操作数的大小(int8,int64)。
宽度与精度的控制格式以Unicode码点为单位。(这点与C的 printf 不同,它以字节数为单位)二者或其中之一均可用字符 '*' 表示,此时它们的值会从下一个操作数中获取,该操作数的类型必须为 int。
对数值而言,宽度为该数值占用区域的最小宽度;精度为小数点之后的位数。 但对于 %g/%G 而言,精度为所有数字的总数。例如,对于123.45,格式 %6.2f 会打印123.45,而 %.4g 会打印123.5。%e 和 %f 的默认精度为6;但对于 %g 而言,它的默认精度为确定该值所必须的最小位数。
对大多数的值而言,宽度为输出的最小字符数,如果必要的话会为已格式化的形式填充空格。对字符串而言,精度为输出的最大字符数,如果必要的话会直接截断。
其它标记
占位符 说明 举例 输出
+ 总打印数值的正负号;对于%q(%+q)保证只输出ASCII编码的字符。 Printf("%+q", "中文") "\u4e2d\u6587"
- 在右侧而非左侧填充空格(左对齐该区域)
# 备用格式:为八进制添加前导 0(%#o),为十六进制添加前导 0x(%#x)或 Printf("%#U", '中') U+4E2D '中'
0X(%#X),为 %p(%#p)去掉前导 0x;如果可能的话,%q(%#q)会打印原始
(即反引号围绕的)字符串;如果是可打印字符,%U(%#U)会写出该字符的
Unicode 编码形式(如字符 x 会被打印成 U+0078 'x')。
' ' (空格)为数值中省略的正负号留出空白(% d);
以十六进制(% x, % X)打印字符串或切片时,在字节之间用空格隔开
0 填充前导的0而非空格;对于数字,这会将填充移到正负号之后
标记有时会被占位符忽略,所以不要指望它们。例如十进制没有备用格式,因此 %#d 与 %d 的行为相同。
对于每一个 Printf 类的函数,都有一个 Print 函数,该函数不接受任何格式化,它等价于对每一个操作数都应用 %v。另一个变参函数 Println 会在操作数之间插入空白,并在末尾追加一个换行符。
不考虑占位符的话,如果操作数是接口值,就会使用其内部的具体值,而非接口本身。 因此:
var i interface{} = 23
fmt.Printf("%v\n", i)
会打印 23。
若一个操作数实现了 Formatter 接口,该接口就能更好地用于控制格式化。
若其格式(它对于 Println 等函数是隐式的 %v)对于字符串是有效的 (%s %q %v %x %X),以下两条规则也适用:
1. 若一个操作数实现了 error 接口,Error 方法就能将该对象转换为字符串,随后会根据占位符的需要进行格式化。
2. 若一个操作数实现了 String() string 方法,该方法能将该对象转换为字符串,随后会根据占位符的需要进行格式化。
为避免以下这类递归的情况:
type X string
func (x X) String() string { return Sprintf("<%s>", x) }
需要在递归前转换该值:
func (x X) String() string { return Sprintf("<%s>", string(x)) }
格式化错误
如果给占位符提供了无效的实参(例如将一个字符串提供给 %d),所生成的字符串会包含该问题的描述,如下例所示:
类型错误或占位符未知:%!verb(type=value)
Printf("%d", hi): %!d(string=hi)
实参太多:%!(EXTRA type=value)
Printf("hi", "guys"): hi%!(EXTRA string=guys)
实参太少: %!verb(MISSING)
Printf("hi%d"): hi %!d(MISSING)
宽度或精度不是int类型: %!(BADWIDTH) 或 %!(BADPREC)
Printf("%*s", 4.5, "hi"): %!(BADWIDTH)hi
Printf("%.*s", 4.5, "hi"): %!(BADPREC)hi
所有错误都始于“%!”,有时紧跟着单个字符(占位符),并以小括号括住的描述结尾。
1.2. Scanning
一组类似的函数通过扫描已格式化的文本来产生值。Scan、Scanf 和 Scanln 从 os.Stdin 中读取;Fscan、Fscanf 和 Fscanln 从指定的 io.Reader 中读取; Sscan、Sscanf 和 Sscanln 从实参字符串中读取。Scanln、Fscanln 和 Sscanln 在换行符处停止扫描,且需要条目紧随换行符之后;Scanf、Fscanf 和 Sscanf 需要输入换行符来匹配格式中的换行符;其它函数则将换行符视为空格。
Scanf、Fscanf 和 Sscanf 根据格式字符串解析实参,类似于 Printf。例如,%x 会将一个整数扫描为十六进制数,而 %v 则会扫描该值的默认表现格式。
格式化行为类似于 Printf,但也有如下例外:
%p 没有实现
%T 没有实现
%e %E %f %F %g %G 都完全等价,且可扫描任何浮点数或复数数值
%s 和 %v 在扫描字符串时会将其中的空格作为分隔符
标记 # 和 + 没有实现
在使用 %v 占位符扫描整数时,可接受友好的进制前缀0(八进制)和0x(十六进制)。
宽度被解释为输入的文本(%5s 意为最多从输入中读取5个 rune 来扫描成字符串),而扫描函数则没有精度的语法(没有 %5.2f,只有 %5f)。
当以某种格式进行扫描时,无论在格式中还是在输入中,所有非空的连续空白字符 (除换行符外)都等价于单个空格。由于这种限制,格式字符串文本必须匹配输入的文本,如果不匹配,扫描过程就会停止,并返回已扫描的实参数。
在所有的扫描参数中,若一个操作数实现了 Scan 方法(即它实现了 Scanner 接口), 该操作数将使用该方法扫描其文本。此外,若已扫描的实参数少于所提供的实参数,就会返回一个错误。
所有需要被扫描的实参都必须是基本类型或 Scanner 接口的实现。
注意:Fscan 等函数会从输入中多读取一个字符(rune),因此,如果循环调用扫描函数,可能会跳过输入中的某些数据。一般只有在输入的数据中没有空白符时该问题才会出现。若提供给 Fscan 的读取器实现了 ReadRune,就会用该方法读取字符。若此读取器还实现了 UnreadRune 方法,就会用该方法保存字符,而连续的调用将不会丢失数据。若要为没有 ReadRune 和 UnreadRune 方法的读取器加上这些功能,需使用 bufio.NewReader。
1.3. Print 序列函数
这里说的 Print 序列函数包括:Fprint/Fprintf/Fprintln/Sprint/Sprintf/Sprintln/Print/Printf/Println。之所以将放在一起介绍,是因为它们的使用方式类似、参数意思也类似。
一般的,我们将Fprint/Fprintf/Fprintln归为一类;Sprint/Sprintf/Sprintln归为一类;Print/Printf/Println归为另一类。其中,Print/Printf/Println会调用相应的F开头一类函数。如:
func Print(a ...interface{}) (n int, err error) {
return Fprint(os.Stdout, a...)
}
Fprint/Fprintf/Fprintln 函数的第一个参数接收一个io.Writer类型,会将内容输出到io.Writer中去。而Print/Printf/Println 函数是将内容输出到标准输出中,因此,直接调用F类函数做这件事,并将os.Stdout作为第一个参数传入。
Sprint/Sprintf/Sprintln 是格式化内容为string类型,而并不输出到某处,需要格式化字符串并返回时,可以用次组函数。
S/F/PrintfS/F/PrintS/F/Println
a ...interface{}S/F/PrintfformtS/F/PrintS/F/PrintlnS/F/Print
result1 := fmt.Sprintln("studygolang.com", 2013)
result2 := fmt.Sprint("studygolang.com", 2013)
studygolang.com 2013studygolang.com2013
Print序列函数用的较多,而且也易于使用(可能需要掌握一些常用的占位符用法),接下来我们结合fmt包中几个相关的接口来掌握更多关于Print的内容。
1.4. Stringer 接口
Stringer接口的定义如下:
type Stringer interface {
String() string
}
String() string
我们定义如下struct:
type Person struct {
Name string
Age int
Sex int
}
我们给Person实现String方法,这个时候,我们输出Person的实例:
p := &Person{"polaris", 28, 0}
fmt.Println(p)
输出:
&{polaris 28 0}
接下来,为Person增加String方法。
func (this *Person) String() string {
buffer := bytes.NewBufferString("This is ")
buffer.WriteString(this.Name + ", ")
if this.Sex == 0 {
buffer.WriteString("He ")
} else {
buffer.WriteString("She ")
}
buffer.WriteString("is ")
buffer.WriteString(strconv.Itoa(this.Age))
buffer.WriteString(" years old.")
return buffer.String()
}
这个时候运行:
p := &Person{"polaris", 28, 0}
fmt.Println(p)
输出变为:
This is polaris, He is 28 years old
可见,Stringer接口和Java中的ToString方法类似。
1.5. Formatter 接口
Formatter接口的定义如下:
type Formatter interface {
Format(f State, c rune)
}
官方文档中关于该接口方法的说明:
Formatter 接口由带有定制的格式化器的值所实现。 Format 的实现可调用 Sprintf 或 Fprintf(f) 等函数来生成其输出。
也就是说,通过实现Formatter接口可以做到自定义输出格式(自定义占位符)。
接着上面的例子,我们为Person增加一个方法:
func (this *Person) Format(f fmt.State, c rune) {
if c == 'L' {
f.Write([]byte(this.String()))
f.Write([]byte(" Person has three fields."))
} else {
// 没有此句,会导致 fmt.Printf("%s", p) 啥也不输出
f.Write([]byte(fmt.Sprintln(this.String())))
}
}
这样,Person便实现了Formatter接口。这时再运行:
p := &Person{"polaris", 28, 0}
fmt.Printf("%L", p)
输出为:
This is polaris, He is 28 years old. Person has three fields.
这里需要解释以下几点:
1)fmt.State 是一个接口。由于Format方法是被fmt包调用的,它内部会实例化好一个fmt.State接口的实例,我们不需要关心该接口;
2)可以实现自定义占位符,同时fmt包中和类型相对应的预定义占位符会无效。因此例子中Format的实现加上了else子句;
3)实现了Formatter接口,相应的Stringer接口不起作用。但实现了Formatter接口的类型应该实现Stringer接口,这样方便在Format方法中调用String()方法。就像本例的做法;
4)Format方法的第二个参数是占位符中%后的字母(有精度和宽度会被忽略,只保留字母);
一般地,我们不需要实现Formatter接口。如果对Formatter接口的实现感兴趣,可以看看标准库math/big包中Int类型的Formatter接口实现。
小贴士
State接口相关说明:
type State interface {
// Write is the function to call to emit formatted output to be printed.
// Write 函数用于打印出已格式化的输出。
Write(b []byte) (ret int, err error)
// Width returns the value of the width option and whether it has been set.
// Width 返回宽度选项的值以及它是否已被设置。
Width() (wid int, ok bool)
// Precision returns the value of the precision option and whether it has been set.
// Precision 返回精度选项的值以及它是否已被设置。
Precision() (prec int, ok bool)
// Flag returns whether the flag c, a character, has been set.
// Flag 返回标记 c(一个字符)是否已被设置。
Flag(c int) bool
}
type pp struct
1.6. GoStringer 接口
GoStringer 接口定义如下;
type GoStringer interface {
GoString() string
}
该接口定义了类型的Go语法格式。用于打印(Printf)格式化占位符为%#v的值。
用前面的例子演示。执行:
p := &Person{"polaris", 28, 0}
fmt.Printf("%#v", p)
输出:
&main.Person{Name:"polaris", Age:28, Sex:0}
接着为Person增加方法:
func (this *Person) GoString() string {
return "&Person{Name is "+this.Name+", Age is "+strconv.Itoa(this.Age)+", Sex is "+strconv.Itoa(this.Sex)+"}"
}
这个时候再执行
p := &Person{"polaris", 28, 0}
fmt.Printf("%#v", p)
输出:
&Person{Name is polaris, Age is 28, Sex is 0}
一般的,我们不需要实现该接口。
1.7. Scan 序列函数
该序列函数和 Print 序列函数相对应,包括:Fscan/Fscanf/Fscanln/Sscan/Sscanf/Sscanln/Scan/Scanf/Scanln。
一般的,我们将Fscan/Fscanf/Fscanln归为一类;Sscan/Sscanf/Sscanln归为一类;Scan/Scanf/Scanln归为另一类。其中,Scan/Scanf/Scanln会调用相应的F开头一类函数。如:
func Scan(a ...interface{}) (n int, err error) {
return Fscan(os.Stdin, a...)
}
Fscan/Fscanf/Fscanln 函数的第一个参数接收一个io.Reader类型,从其读取内容并赋值给相应的实参。而 Scan/Scanf/Scanln 正是从标准输入获取内容,因此,直接调用F类函数做这件事,并将os.Stdin作为第一个参数传入。
Sscan/Sscanf/Sscanln 则直接从字符串中获取内容。
对于Scan/Scanf/Scanln三个函数的区别,我们通过例子来说明,为了方便讲解,我们使用Sscan/Sscanf/Sscanln这组函数。
1) Scan/FScan/Sscan
var (
name string
age int
)
n, _ := fmt.Sscan("polaris 28", &name, &age)
// 可以将"polaris 28"中的空格换成"\n"试试
// n, _ := fmt.Sscan("polaris\n28", &name, &age)
fmt.Println(n, name, age)
输出为:
2 polaris 28
Scan/FScan/Sscan
2) Scanf/FScanf/Sscanf
var (
name string
age int
)
n, _ := fmt.Sscanf("polaris 28", "%s%d", &name, &age)
// 可以将"polaris 28"中的空格换成"\n"试试
// n, _ := fmt.Sscanf("polaris\n28", "%s%d", &name, &age)
fmt.Println(n, name, age)
输出:
2 polaris 28
Scanf/FScanf/Sscanfformat
3) Scanln/FScanln/Sscanln
var (
name string
age int
)
n, _ := fmt.Sscanln("polaris 28", &name, &age)
// 可以将"polaris 28"中的空格换成"\n"试试
// n, _ := fmt.Sscanln("polaris\n28", &name, &age)
fmt.Println(n, name, age)
输出:
2 polaris 28
Scanln/FScanln/Sscanln
Scan/Scanf/Scanln
提示
Scanf
for i := 0; i < 2; i++ {
var name string
fmt.Print("Input Name:")
n, err := fmt.Scanf("%s", &name)
fmt.Println(n, err, name)
}
编译、运行(或直接 go run ),输入:polaris回车。控制台内如下:
Input Name:polaris
1 <nil> polaris
Input Name:0 unexpected newline
为什么不是让输入两次?第二次好像有默认值一样。
同样的代码在Linux下正常。个人认为这是go在Windows下的一个bug,已经向官方提出:issue5391。
目前的解决方法是:换用Scanln或者改为Scanf("%s\n", &name)。
1.8. Scanner 和 ScanState 接口
基本上,我们不会去自己实现这两个接口,只需要使用上文中相应的Scan函数就可以了。这里只是简单的介绍一下这两个接口的作用。
ScanState
ScanState是一个交给用户定制的Scanner接口的参数的接口。Scanner接口可能会进行一次一个字符的扫描或者要求ScanState去探测下一个空白分隔的token。该接口的方法基本上在io包中都有讲解,这里不赘述。
在fmt包中,scan.go文件中的 ss 结构实现了 ScanState 接口。