换个语言学一下 Golang（14） ——fmt包

Print() 函数将参数列表 a 中的各个参数转换为字符串并写入到标准输出中。

非字符串参数之间会添加空格，返回写入的字节数。

func Print(a ...interface{}) (n int, err error)

Println() 函数功能类似 Print，只不过最后会添加一个换行符。

所有参数之间会添加空格，返回写入的字节数。

func Println(a ...interface{}) (n int, err error)

Printf() 函数将参数列表 a 填写到格式字符串 format 的占位符中。

填写后的结果写入到标准输出中，返回写入的字节数。

func Printf(format string, a ...interface{}) (n int, err error)

以下三个函数功能同上面三个函数，只不过将转换结果写入到 w 中。

func Fprint(w io.Writer, a ...interface{}) (n int, err error)
func Fprintln(w io.Writer, a ...interface{}) (n int, err error)
func Fprintf(w io.Writer, format string, a ...interface{}) (n int, err error)

以下三个函数功能同上面三个函数，只不过将转换结果以字符串形式返回。

func Sprint(a ...interface{}) string
func Sprintln(a ...interface{}) string
func Sprintf(format string, a ...interface{}) string

以下函数功能同 Sprintf() 函数，只不过结果字符串被包装成了 error 类型。

func Errorf(format string, a ...interface{}) error

实例：

func main() {
    fmt.Print("a", "b", 1, 2, 3, "c", "d", "
")
    fmt.Println("a", "b", 1, 2, 3, "c", "d")
    fmt.Printf("ab %d %d %d cd
", 1, 2, 3)
    // ab1 2 3cd
    // a b 1 2 3 c d
    // ab 1 2 3 cd

    if err := percent(30, 70, 90, 160); err != nil {
        fmt.Println(err)
    }
    // 30%
    // 70%
    // 90%
    // 数值 160 超出范围（100）
}

func percent(i ...int) error {
    for _, n := range i {
        if n > 100 {
            return fmt.Errorf("数值 %d 超出范围（100）", n)
        }
        fmt.Print(n, "%
")
    }
    return nil
}

Formatter 由自定义类型实现，用于实现该类型的自定义格式化过程。

当格式化器需要格式化该类型的变量时，会调用其 Format 方法。

type Formatter interface {
    // f 用于获取占位符的旗标、宽度、精度等信息，也用于输出格式化的结果
    // c 是占位符中的动词
    Format(f State, c rune)
}

由格式化器（Print 之类的函数）实现，用于给自定义格式化过程提供信息:

type State interface {
    // Formatter 通过 Write 方法将格式化结果写入格式化器中，以便输出。
    Write(b []byte) (ret int, err error)
    // Formatter 通过 Width 方法获取占位符中的宽度信息及其是否被设置。
    Width() (wid int, ok bool)
    // Formatter 通过 Precision 方法获取占位符中的精度信息及其是否被设置。
    Precision() (prec int, ok bool)
    // Formatter 通过 Flag 方法获取占位符中的旗标[+- 0#]是否被设置。
    Flag(c int) bool
}

Stringer 由自定义类型实现，用于实现该类型的自定义格式化过程。

当格式化器需要输出该类型的字符串格式时就会调用其 String 方法。

type Stringer interface {
    String() string
}

Stringer 由自定义类型实现，用于实现该类型的自定义格式化过程。

当格式化器需要输出该类型的 Go 语法字符串（%#v）时就会调用其 String 方法。

type GoStringer interface {
    GoString() string
}

实例：

type Ustr string

func (us Ustr) String() string {
    return strings.ToUpper(string(us))
}

func (us Ustr) GoString() string {
    return `"` + strings.ToUpper(string(us)) + `"`
}

func (u Ustr) Format(f fmt.State, c rune) {
    write := func(s string) {
        f.Write([]byte(s))
    }
    switch c {
    case 'm', 'M':
        write("旗标：[")
        for s := "+- 0#"; len(s) > 0; s = s[1:] {
            if f.Flag(int(s[0])) {
                write(s[:1])
            }
        }
        write("]")
        if v, ok := f.Width(); ok {
            write(" | 宽度：" + strconv.FormatInt(int64(v), 10))
        }
        if v, ok := f.Precision(); ok {
            write(" | 精度：" + strconv.FormatInt(int64(v), 10))
        }
    case 's', 'v': // 如果使用 Format 函数，则必须自己处理所有格式，包括 %#v
        if c == 'v' && f.Flag('#') {
            write(u.GoString())
        } else {
            write(u.String())
        }
    default: // 如果使用 Format 函数，则必须自己处理默认输出
        write("无效格式：" + string(c))
    }
}

func main() {
    u := Ustr("Hello World!")
    // "-" 标记和 "0" 标记不能同时存在
    fmt.Printf("%-+ 0#8.5m
", u) // 旗标：[+- #] | 宽度：8 | 精度：5
    fmt.Printf("%+ 0#8.5M
", u)  // 旗标：[+ 0#] | 宽度：8 | 精度：5
    fmt.Println(u)                // HELLO WORLD!
    fmt.Printf("%s
", u)         // HELLO WORLD!
    fmt.Printf("%#v
", u)        // "HELLO WORLD!"
    fmt.Printf("%d
", u)         // 无效格式：d
}

Scan 从标准输入中读取数据，并将数据用空白分割并解析后存入 a 提供的变量中（换行符会被当作空白处理），变量必须以指针传入。

当读到 EOF 或所有变量都填写完毕则停止扫描。

返回成功解析的参数数量。

func Scan(a ...interface{}) (n int, err error)

Scanln 和 Scan 类似，只不过遇到换行符就停止扫描。

func Scanln(a ...interface{}) (n int, err error)

Scanf 从标准输入中读取数据，并根据格式字符串 format 对数据进行解析，将解析结果存入参数 a 所提供的变量中，变量必须以指针传入。

输入端的换行符必须和 format 中的换行符相对应（如果格式字符串中有换行符，则输入端必须输入相应的换行符）。

占位符 %c 总是匹配下一个字符，包括空白，比如空格符、制表符、换行符。

返回成功解析的参数数量。

func Scanf(format string, a ...interface{}) (n int, err error)

以下三个函数功能同上面三个函数，只不过从 r 中读取数据。

func Fscan(r io.Reader, a ...interface{}) (n int, err error)
func Fscanln(r io.Reader, a ...interface{}) (n int, err error)
func Fscanf(r io.Reader, format string, a ...interface{}) (n int, err error)

以下三个函数功能同上面三个函数，只不过从 str 中读取数据。

func Sscan(str string, a ...interface{}) (n int, err error)
func Sscanln(str string, a ...interface{}) (n int, err error)
func Sscanf(str string, format string, a ...interface{}) (n int, err error)

实例:

// 对于 Scan 而言，回车视为空白
func main() {
    a, b, c := "", 0, false
    fmt.Scan(&a, &b, &c)
    fmt.Println(a, b, c)
    // 在终端执行后，输入 abc 1 回车 true 回车
    // 结果 abc 1 true
}

// 对于 Scanln 而言，回车结束扫描
func main() {
    a, b, c := "", 0, false
    fmt.Scanln(&a, &b, &c)
    fmt.Println(a, b, c)
    // 在终端执行后，输入 abc 1 true 回车
    // 结果 abc 1 true
}

// 格式字符串可以指定宽度
func main() {
    a, b, c := "", 0, false
    fmt.Scanf("%4s%d%t", &a, &b, &c)
    fmt.Println(a, b, c)
    // 在终端执行后，输入 1234567true 回车
    // 结果 1234 567 true
}

Scanner 由自定义类型实现，用于实现该类型的自定义扫描过程。

当扫描器需要解析该类型的数据时，会调用其 Scan 方法。

type Scanner interface {
    // state 用于获取占位符中的宽度信息，也用于从扫描器中读取数据进行解析。
    // verb 是占位符中的动词
    Scan(state ScanState, verb rune) error
}

由扫描器（Scan 之类的函数）实现，用于给自定义扫描过程提供数据和信息。

type ScanState interface {
    // ReadRune 从扫描器中读取一个字符，如果用在 Scanln 类的扫描器中，
    // 则该方法会在读到第一个换行符之后或读到指定宽度之后返回 EOF。
    // 返回“读取的字符”和“字符编码所占用的字节数”
    ReadRune() (r rune, size int, err error)
    // UnreadRune 撤消最后一次的 ReadRune 操作，
    // 使下次的 ReadRune 操作得到与前一次 ReadRune 相同的结果。
    UnreadRune() error
    // SkipSpace 为 Scan 方法提供跳过开头空白的能力。
    // 根据扫描器的不同（Scan 或 Scanln）决定是否跳过换行符。
    SkipSpace()
    // Token 用于从扫描器中读取符合要求的字符串，
    // Token 从扫描器中读取连续的符合 f(c) 的字符 c，准备解析。
    // 如果 f 为 nil，则使用 !unicode.IsSpace(c) 代替 f(c)。
    // skipSpace：是否跳过开头的连续空白。返回读取到的数据。
    // 注意：token 指向共享的数据，下次的 Token 操作可能会覆盖本次的结果。
    Token(skipSpace bool, f func(rune) bool) (token []byte, err error)
    // Width 返回占位符中的宽度值以及宽度值是否被设置
    Width() (wid int, ok bool)
    // 因为上面实现了 ReadRune 方法，所以 Read 方法永远不应该被调用。
    // 一个好的 ScanState 应该让 Read 直接返回相应的错误信息。
    Read(buf []byte) (n int, err error)
}

实例：

type Ustr string

func (u *Ustr) Scan(state fmt.ScanState, verb rune) (err error) {
    var s []byte
    switch verb {
    case 'S':
        s, err = state.Token(true, func(c rune) bool { return 'A' <= c && c <= 'Z' })
        if err != nil {
            return
        }
    case 's', 'v':
        s, err = state.Token(true, func(c rune) bool { return 'a' <= c && c <= 'z' })
        if err != nil {
            return
        }
    default:
        return fmt.Errorf("无效格式：%c", verb)
    }
    *u = Ustr(s)
    return nil
}

func main() {
    var a, b, c, d, e Ustr
    n, err := fmt.Scanf("%3S%S%3s%2v%x", &a, &b, &c, &d, &e)
    fmt.Println(a, b, c, d, e)
    fmt.Println(n, err)
    // 在终端执行后，输入 ABCDEFGabcdefg 回车
    // 结果：
    // ABC DEFG abc de
    // 4 无效格式：x
}