Go语言学习笔记(十)------读写数据
一、读取用户的输入
1.从键盘和标准输入 os.Stdin 读取输入，最简单的办法是使用 fmt 包提供的 Scan 和 Sscan 开头的函数。Scanln 扫描来自标准输入的文本，将空格分隔的值依次存放到后续的参数内，直到碰到换行。 Scanf 与其类似，除了Scanf 的第一个参数用作格式字符串，用来决定如何读取。 Sscan 和以 Sscan 开头的函数则是从字符串读取，除此之外，与 Scanf 相同。如果这些函数读取到的结果与您预想的不同，您可以检查成功读入数据的个数和返回的错误。请看以下程序：
//从控制台读取输入:
package main
import "fmt"
var (
firstName, lastName, s string
i int
f float32
input = "56.12 / 5212 / Go"
format = "%f / %d / %s"
)
func main() {
fmt.Println("Please enter your full name: ")
fmt.Scanln(&firstName, &lastName) //从控制台输入string参数
// fmt.Scanf("%s %s", &firstName, &lastName) //输入格式化字符串
fmt.Printf("Hi %s %s!\n", firstName, lastName) // Hi Chris Naegels
fmt.Sscanf(input, format, &f, &i, &s) //从字符串读取format形式的内容并赋值f，i，s
fmt.Println("From the string we read: ", f, i, s) //打印到控制台
// 输出结果: From the string we read: 56.12 5212 Go
}2.使用 bufio 包提供的缓冲读取（buffered reader）来读取数据，inputReader 是一个指向 bufio.Reader 的指针。 inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin) 这行代码，将会创建一个读取器，并将其与标准输入绑定，屏幕是标准输出 os.Stdout ， os.Stderr 用于显示错误信息，大多数情况下等同于 os.Stdout 。。bufio.NewReader() 构造函数的签名为： func NewReader(rd io.Reader) *Reader，该函数的实参可以是满足 io.Reader 接口的任意对象（任意包含有适当的 Read() 方法），函数返回一个新的带缓冲的 io.Reader 对象，它将从指定读取器（例如 os.Stdin ）读取内容。返回的读取器对象提供一个方法 ReadString(delim byte) ，该方法从输入中读取内容，直到碰到 delim 指定的字符，然后将读取到的内容连同 delim 字符一起放到缓冲区。ReadString 返回读取到的字符串，如果碰到错误则返回 nil 。如果它一直读到文件结束，则返回读取到的字符串和io.EOF 。如果读取过程中没有碰到 delim 字符，将返回错误 err != nil 。在下面的例子中，我们会读取键盘输入，直到回车键（\n）被按下。
package main
import (
"fmt"
"bufio"
"os"
)
var inputReader *bufio.Reader //具有reader方法的*bufio.Reader指针
var input string
var err error
func main() {
inputReader = bufio.NewReader(os.Stdin) //将标准输入与读取器绑定，读取内容，返回带缓存reader对象
fmt.Println("Please enter some input: ")
input, err = inputReader.ReadString('\n') //缓存对象到换行符为止
if err == nil {
fmt.Printf("The input was: %s\n", input) //读取顺利则打印读取内容
}
}3.从键盘读取输入，使用了 switch 语句：
package main
import (
"fmt"
"os"
"bufio"
)
func main() {
inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)
fmt.Println("Please enter your name:")
input, err := inputReader.ReadString('\n')
if err != nil {
fmt.Println("There were errors reading, exiting program.")
return
}
fmt.Printf("Your name is %s", input)
// For Unix: test with delimiter "\n", for Windows: test with "\r\n"
switch input {
case "Philip\r\n": fmt.Println("Welcome Philip!")
case "Chris\r\n": fmt.Println("Welcome Chris!")
case "Ivo\r\n": fmt.Println("Welcome Ivo!")
default: fmt.Printf("You are not welcome here! Goodbye!")
}
// version 2:
switch input {
case "Philip\r\n": fallthrough
case "Ivo\r\n": fallthrough
case "Chris\r\n": fmt.Printf("Welcome %s\n", input)
default: fmt.Printf("You are not welcome here! Goodbye!\n")
}
// version 3:
switch input {
case "Philip\r\n", "Ivo\r\n": fmt.Printf("Welcome %s\n", input)
default: fmt.Printf("You are not welcome here! Goodbye!\n")
}
}二、文件读写
1.读文件:在 Go 语言中，文件使用指向 os.File 类型的指针来表示的，也叫做文件句柄。我们在前面章节使用到过标准输入os.Stdin 和标准输出 os.Stdout ，他们的类型都是 *os.File 。变量 inputFile 是 *os.File 类型的。该类型是一个结构，表示一个打开文件的描述符（文件句柄）。然后，使用os 包里的 Open 函数来打开一个文件。该函数的参数是文件名，类型为 string 。在上面的程序中，我们以只读模式
打开 input.dat 文件。如果文件不存在或者程序没有足够的权限打开这个文件，Open函数会返回一个错误： inputFile, inputError =
os.Open("input.dat") 。如果文件打开正常，我们就使用 defer inputFile.Close() 语句确保在程序退出前关闭该文件。然后，我们使用 bufio.NewReader 来获得一个读取器变量。通过使用 bufio 包提供的读取器（写入器也类似），如程序所示，我们可以很方便的操作相对高层的 string 对象，而避免了去操作比较底层的字节。接着，我们在一个无限循环中使用 ReadString('\n') 或 ReadBytes('\n') 将文件的内容逐行（行结束符 '\n'）读取出来。注意： 在之前的例子中，我们看到，Unix和Linux的行结束符是 \n，而Windows的行结束符是 \r\n。在使用 ReadString和 ReadBytes 方法的时候，我们不需要关心操作系统的类型，直接使用 \n 就可以了。我们也可以使用ReadLine() 方法来实现相同的功能。一旦读取到文件末尾，变量 readerError 的值将变成非空（事实上，常量 io.EOF 的值是 true），我们就会执行return 语句从而退出循环。让我们来看看下面这个程序：
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"io"
"os"
)
func main() {
var err error
dir, _ := os.Getwd() //Getwd返回一个对应当前工作目录的根路径.
fmt.Println("dir:", dir)
err = os.Chdir("f:/gocode/src/Study/study/golanguage002") //Chdir将当前工作目录修改为dir指定的目录.
if err != nil{
return
}
dir, _ = os.Getwd()
fmt.Println("dir:", dir)
inputFile, inputError := os.Open("input.dat") //打开文件input.dat
if inputError != nil {
fmt.Printf("An error occurred on opening the inputfile\n" +
"Does the file exist?\n" +
"Have you got acces to it?\n")
return // exit the function on error
}
defer inputFile.Close() //最后执行确保文件正常关闭
inputReader := bufio.NewReader(inputFile) //将文件与缓冲器绑定
for {
inputString, readerError := inputReader.ReadString('\n') //读取至遇到换行符
fmt.Printf("The input was: %s", inputString) //打印这一行
if readerError == io.EOF { //读完退出
return
}
}
}2. 将整个文件的内容读到一个字符串里：如果您想这么做，可以使用 io/ioutil 包里的 ioutil.ReadFile() 方法，该方法第一个返回值的类型是 []byte ，里面存放读取到的内容，第二个返回值是错误，如果没有错误发生，第二个返回值为 nil。请看示例 12.5。类似的，函数
WriteFile() 可以将 []byte 的值写入文件。
package main
import (
"fmt"
"io/ioutil"
"os"
)
func main() {
var err error
dir, _ := os.Getwd() //Getwd返回一个对应当前工作目录的根路径.
fmt.Println("dir:", dir)
err = os.Chdir("f:/gocode/src/Study/study/golanguage002") //Chdir将当前工作目录修改为dir指定的目录.
if err != nil{
return
}
dir, _ = os.Getwd()
fmt.Println("dir:", dir)
inputFile := "input.dat"
outputFile := "products_copy.txt"
buf, err := ioutil.ReadFile(inputFile) //读取文件为[]byte
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "File Error: %s\n", err)
// panic(err.Error())
}
fmt.Printf("%s\n", string(buf)) //打印[]byte,转换string
err = ioutil.WriteFile(outputFile, buf, 0644) // 将[]byte写入products_copy.txt文件
if err != nil {
panic(err.Error())
}
}3.带缓冲的读取：很多情况下，文件的内容是不按行划分的，或者干脆就是一个二进制文件。在这种情况下， ReadString() 就无法使用了，我们可以使用 bufio.Reader 的 Read() ，它只接收一个参数，变量 n 的值表示读取到的字节数.：
buf := make([]byte, 1024)
...
n, err := inputReader.Read(buf)
if (n == 0) { break}4.按列读取文件中的数据：如果数据是按列排列并用空格分隔的，你可以使用 fmt 包提供的以 FScan 开头的一系列函数来读取他们。请看以下程序，我们将 3 列的数据分别读入变量 v1、v2 和 v3 内，然后分别把他们添加到切片的尾部。原始文件input.dat：
A Fe GO
40 56 45
150 280 356执行程序：
package main
import (
"fmt"
"os"
)
func main() {
var err error
dir, _ := os.Getwd() //Getwd返回一个对应当前工作目录的根路径.
fmt.Println("dir:", dir)
err = os.Chdir("f:/gocode/src/Study/study/golanguage002") //Chdir将当前工作目录修改为dir指定的目录.
if err != nil{
return
}
dir, _ = os.Getwd()
fmt.Println("dir:", dir)
file, err := os.Open("input.dat")
if err != nil {
panic(err)
}
defer file.Close()
var col1, col2, col3 []string
for {
var v1, v2, v3 string
_, err := fmt.Fscanln(file, &v1, &v2, &v3) //一行一行挨个读取
// scans until newline
if err != nil {
break
}
col1 = append(col1, v1)
col2 = append(col2, v2)
col3 = append(col3, v3)
}
fmt.Println(col1)
fmt.Println(col2)
fmt.Println(col3)
}输出结果：
dir: F:\gocode\src\Study
dir: f:\gocode\src\Study\study\golanguage002
[A 40 150]
[Fe 56 280]
[GO 45 356]注意： path 包里包含一个子包叫 filepath ，这个子包提供了跨平台的函数，用于处理文件名和路径。例如 Base() 函数用于获得路径中的最后一个元素（不包含后面的分隔符）：
import "path/filepath"
filename := filepath.Base(path)5.compress 包：读取压缩文件，compress 包提供了读取压缩文件的功能，支持的压缩文件格式为：bzip2、flate、gzip、lzw 和 zlib。
package main
import (
"fmt"
"bufio"
"os"
"compress/gzip"
)
func main() {
var err error
dir, _ := os.Getwd() //Getwd返回一个对应当前工作目录的根路径.
fmt.Println("dir:", dir)
err = os.Chdir("f:/gocode/src/Study/study/golanguage002") //Chdir将当前工作目录修改为dir指定的目录.
if err != nil{
return
}
dir, _ = os.Getwd()
fmt.Println("dir:", dir)
fName := "products_copy.gzip"
var r *bufio.Reader //初始化缓冲器指针
fi, err := os.Open(fName) //读取文件
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "%v, Can't open %s: error: %s\n", os.Args[0], fName,
err)
os.Exit(1)
}
fz, err := gzip.NewReader(fi) //文件写入缓冲器解压缩
if err != nil {
r = bufio.NewReader(fi)
} else {
r = bufio.NewReader(fz) //解压文件写入缓冲器
}
for {
line, err := r.ReadString('\n') //按行读取
if err != nil {
fmt.Println("Done reading file")
os.Exit(0)
}
fmt.Println(line) //打印每一行
}
}6.写文件：除了文件句柄，我们还需要 bufio 的 Writer 。我们以只写模式打开文件 output.dat ，如果文件不存在则自动创建：outputFile, outputError := os.OpenFile("output.dat", os.O_WRONLY|os.O_CREATE, 0666)，可以看到， OpenFile 函数有三个参数：文件名、一个或多个标志（使用逻辑运算符“|”连接），使用的文件权限。我们通常会用到以下标志：
os.O_RDONLY ：只读
os.O_WRONLY ：只写
os.O_CREATE ：创建：如果指定文件不存在，就创建该文件。
os.O_TRUNC ：截断：如果指定文件已存在，就将该文件的长度截为0。
在读文件的时候，文件的权限是被忽略的，所以在使用 OpenFile 时传入的第三个参数可以用0。而在写文件时，不管是 Unix 还是Windows，都需要使用 0666。然后，我们创建一个写入器（缓冲区）对象：outputWriter := bufio.NewWriter(outputFile)。接着，使用一个 for 循环，将字符串写入缓冲区，写 10 次： outputWriter.WriteString(outputString)，缓冲区的内容紧接着被完全写入文件outputWriter.Flush()，如果写入的东西很简单，我们可以使用 fmt.Fprintf(outputFile, "Some test data.\n") 直接将内容写入文件。 fmt 包里的 F 开头的 Print 函数可以直接写入任何 io.Writer ，包括文件。
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"os"
)
func main() {
var err error
dir, _ := os.Getwd() //Getwd返回一个对应当前工作目录的根路径.
fmt.Println("dir:", dir)
err = os.Chdir("f:/gocode/src/Study/study/golanguage002") //Chdir将当前工作目录修改为dir指定的目录.
if err != nil{
return
}
dir, _ = os.Getwd()
fmt.Println("dir:", dir)
//读取文件，只写和创建，0666是必须的
outputFile, outputError := os.OpenFile("input.dat", os.O_WRONLY|os.O_CREATE, 0666)
if outputError != nil {
fmt.Printf("An error occurred with file opening or creation\n")
return
}
defer outputFile.Close() //关闭文件
outputWriter := bufio.NewWriter(outputFile) //将文件写入缓冲区
outputString := "hello world!\n"
for i:=0; i<10; i++ {
outputWriter.WriteString(outputString) //写十次
}
outputWriter.Flush() //完全写入文件
}使用 os.Stdout.WriteString("hello, world\n") ，我们可以输出到屏幕。我们以只写模式创建或打开文件"test"，我们不使用缓冲区，直接将内容写入文件： f.WriteString( )：
package main
import "os"
func main() {
os.Stdout.WriteString("hello, world\n")
f, _ := os.OpenFile("test", os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0666)
defer f.Close()
f.WriteString("hello, world in a file\n")
}三、文件拷贝
拷贝一个文件到另一个文件？最简单的方式就是使用 io 包，注意 defer 的使用：当打开目标文件时发生了错误，那么 defer 仍然能够确保 src.Close() 执行。如果不这么做，文件会一直保持打开状态并占用资源。
// filecopy.go
package main
import (
"fmt"
"io"
"os"
)
func main() {
CopyFile("target.txt", "source.txt")
fmt.Println("Copy done!")
}
func CopyFile(dstName, srcName string) (written int64, err error) {
src, err := os.Open(srcName)
if err != nil {
return
}
defer src.Close()
dst, err := os.Create(dstName)
if err != nil {
return
}
defer dst.Close()
return io.Copy(dst, src)
}四、从命令行读取参数
1.os 包中有一个 string 类型的切片变量 os.Args ，用来处理一些基本的命令行参数，它在程序启动后读取命令行输入的参数。在命令行加入参数，像这样： os_args John Bill Marc Luke ，将得到这样的输出： Good Morning Alice John Bill Marc Luke。这个命令行参数会放置在切片 os.Args[] 中（以空格分隔），从索引1开始（ os.Args[0] 放的是程序本身的路径名字，在本例中是 os_args ）。函数 strings.Join 以空格为间隔连接这些参数。
// os_args.go
package main
import (
"fmt"
"os"
"strings"
)
func main() {
who := "Alice "
if len(os.Args) > 1 {
who += strings.Join(os.Args[1:], " ")
}
fmt.Println("Good Morning", who)
}2.flag 包有一个扩展功能用来解析命令行选项。但是通常被用来替换基本常量，例如，在某些情况下我们希望在命令行给常量一些不一样的值。在 flag 包中有一个 Flag 被定义成一个含有如下字段的结构体：
type Flag struct {
Name string // name as it appears on command line
Usage string // help message
Value Value // value as set
DefValue string // default value (as text); for usage message
}flag.Parse() 扫描参数列表（或者常量列表）并设置 flag, flag.Arg(i) 表示第i个参数。 Parse() 之后 flag.Arg(i)全部可用， flag.Arg(0) 就是第一个真实的 flag，而不是像 os.Args(0) 放置程序的名字。flag.Narg() 返回参数的数量。解析后 flag 或常量就可用了。 flag.Bool() 定义了一个默认值是 false 的 flag：当在命令行出现了第一个参数（这里是 "n"），flag 被设置成 true （NewLine 是 *bool 类型）。flag 被解引用到
*NewLine ，所以当值是 true 时将添加一个 Newline（"\n"）。flag.PrintDefaults() 打印 flag 的使用帮助信息，本例中打印的是：
-n=false: print newline。flag.VisitAll(fn func(*Flag)) 是另一个有用的功能：按照字典顺序遍历 flag，并且对每个标签调用 fn。当在命令行（Windows）中执行： echo.exe A B C ，将输出： A B C ；执行 echo.exe -n A B C ，将输出：
A
B
C
每个字符的输出都新起一行，每次都在输出的数据前面打印使用帮助信息： -n=false: print newline 。对于 flag.Bool 你可以设置布尔型 flag 来测试你的代码，例如定义一个 flag processedFlag :
var processedFlag = flag.Bool("proc", false, "nothing processed yet")
在后面用如下代码来测试：
if *processedFlag { // found flag -proc
r = process()
}
要给 flag 定义其它类型，可以使用 flag.Int() ， flag.Float64() ， flag.String() 。
package main
import (
"flag" // command line option parser
"os"
)
//设置命令行flag标志n，值false，使用帮助说明print newline
var NewLine = flag.Bool("n", false, "print newline") // echo -n flag, of type *bool
const (
Space = " "
Newline = "\n"
)
func main() {
flag.PrintDefaults()//flag.PrintDefaults() 打印 flag 的使用帮助信息
flag.Parse() //flag.Parse() 扫描参数列表（或者常量列表）并设置 flag
var s string = ""
for i := 0; i < flag.NArg(); i++ { //遍历所有的命令行参数
if i > 0 {
s += " "
if *NewLine { // -n is parsed, flag becomes true，只要命令行有n，就为true。
s += Newline //换行
}
}
s += flag.Arg(i) //每一个输出和参数相加
}
os.Stdout.WriteString(s)
}五、用 buffer 读取文件
们结合使用了缓冲读取文件和命令行 flag 解析这两项技术。如果不加参数，那么你输入什么屏幕就打印什么。参数被认为是文件名，如果文件存在的话就打印文件内容到屏幕。命令行执行 cat 测试输出。
package main
import (
"bufio"
"flag"
"fmt"
"io"
"os"
)
func cat(r *bufio.Reader) {
for {
buf, err := r.ReadBytes('\n')
if err == io.EOF {
break
}
fmt.Fprintf(os.Stdout, "%s", buf)
}
return
}
func main() {
flag.Parse()
if flag.NArg() == 0 {
cat(bufio.NewReader(os.Stdin)) //打印自身
}
for i := 0; i < flag.NArg(); i++ {
f, err := os.Open(flag.Arg(i)) //读取参数（文件名），打开文件
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s:error reading from %s: %s\n", os.Args[0], flag.Arg(i), err.Error())
continue
}
cat(bufio.NewReader(f)) //写入缓存区，调用函数打印文件内容
}
}六、用切片读写文件
切片提供了 Go 中处理 I/O 缓冲的标准方式，下面 cat 函数的第二版中，在一个切片缓冲内使用无限 for 循环（直到文件尾部 EOF）读取文件，并写入到标准输出（ os.Stdout ）。
func cat(f *os.File) {
const NBUF = 512
var buf [NBUF]byte
for {
switch nr, err := f.Read(buf[:]); true {
case nr < 0:
fmt.Fprintf(os.Stderr, "cat: error reading: %s\n", err.Error())
os.Exit(1)
case nr == 0: // EOF
return
case nr > 0:
if nw, ew := os.Stdout.Write(buf[0:nr]); nw != nr {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "cat: error writing: %s\n", ew.Error())
}
}
}
}上面的代码来自于 cat2.go ，使用了 os 包中的 os.File 和 Read 方法； cat2.go 与 cat.go 具有同样的功能。
package main
import (
"flag"
"fmt"
"os"
)
func cat(f *os.File) {
const NBUF = 512
var buf [NBUF]byte
for {
switch nr, err := f.Read(buf[:]); true { //以切片形式读取文件
case nr < 0:
fmt.Fprintf(os.Stderr, "cat: error reading: %s\n", err.Error())
os.Exit(1)
case nr == 0: // EOF
return
case nr > 0:
if nw, ew := os.Stdout.Write(buf[0:nr]); nw != nr { //写入标准输出
fmt.Fprintf(os.Stderr, "cat: error writing: %s\n", ew.Error())
}
}
}
}
func main() {
flag.Parse() // Scans the arg list and sets up flags
if flag.NArg() == 0 {
cat(os.Stdin)
}
for i := 0; i < flag.NArg(); i++ {
f, err := os.Open(flag.Arg(i)) //根据参数打开文件
if f == nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "cat: can't open %s: error %s\n", flag.Arg(i), err)
os.Exit(1)
}
cat(f) //打印文件
f.Close() //关闭文件
}
}七、用 defer 关闭文件
defer 关键字对于在函数结束时关闭打开的文件非常有用，例如下面的代码片段：
func data(name string) string {
f, _ := os.OpenFile(name, os.O_RDONLY, 0)
defer f.Close() // idiomatic Go code!
contents, _ := ioutil.ReadAll(f)
return string(contents)
}在函数 return 后执行了 f.Close()。
八、使用接口的实际例子：fmt.Fprintf
fmt.Fprintf() 依据指定的格式向第一个参数内写入字符串，第一个参数必须实现了 io.Writer 接口。 Fprintf() 能够写入任何类型，只要其实现了 Write 方法，包括 os.Stdout ,文件（例如 os.File），管道，网络连接，通道等等，同样的也可以使用 bufio 包中缓冲写入。bufio 包中定义了 type Writer struct{...} 。bufio.Writer 实现了 Write 方法：
func (b *Writer) Write(p []byte) (nn int, err error)
它还有一个工厂函数：传给它一个 io.Writer 类型的参数，它会返回一个带缓冲的 bufio.Writer 类型的 io.Writer :
func NewWriter(wr io.Writer) (b *Writer)
其适合任何形式的缓冲写入。在缓冲写入的最后千万不要忘了使用 Flush() ，否则最后的输出不会被写入。
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"os"
)
func main() {
// unbuffered
fmt.Fprintf(os.Stdout, "%s\n", "hello world! - unbuffered") //任何只要有write方法，实现接口io.write都可以调用Fprintf函数
// buffered: os.Stdout implements io.Writer
buf := bufio.NewWriter(os.Stdout) //实现io.write接口
// and now so does buf.
fmt.Fprintf(buf, "%s\n", "hello world! - buffered")
buf.Flush()
}九、JSON 数据格式
1.数据结构要在网络中传输或保存到文件，就必须对其编码和解码；目前存在很多编码格式：JSON，XML，gob，Google缓冲协议等等。Go 语言支持所有这些编码格式；术语说明：数据结构 --> 指定格式 = 序列化 或 编码 （传输之前）、指定格式 --> 数据格式 = 反序列化 或 解码 （传输之后）。
2.编码也是一样的，只是输出一个数据流（实现了 io.Writer 接口）；解码是从一个数据流（实现了 io.Reader）输出到一个数据结构。出于安全考虑，在 web 应用中最好使用 json.MarshalforHTML() 函数，其对数据执行HTML转码，所以文本可以被安全地嵌在 HTML