golang中的格式化输入输出

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[TOC]

#### 简介

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。

#### 打印

占位符：

##### [一般]

%v	相应值的默认格式。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

%T	相应值的类型的 Go 语法表示

%%	字面上的百分号，并非值的占位符

##### [布尔]

%t	单词 true 或 false。

##### [整数]

%b	二进制表示

%c	相应 Unicode 码点所表示的字符

%d	十进制表示

%o	八进制表示

%q	单引号围绕的字符字面值，由 Go 语法安全地转义

%x	十六进制表示，字母形式为小写 a-f

%X	十六进制表示，字母形式为大写 A-F

%U	Unicode 格式：U+1234，等同于 "U+%04X"

##### [浮点数及其复合构成]

%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

%E	科学计数法，例如 -1234.456E+78

%f	有小数点而无指数，例如 123.456

%g	根据情况选择 %e 或 %f 以产生更紧凑的（无末尾的 0）输出

%G	根据情况选择 %E 或 %f 以产生更紧凑的（无末尾的 0）输出

##### [字符串与字节切片]

%s	字符串或切片的无解译字节

%q	双引号围绕的字符串，由 Go 语法安全地转义

%x	十六进制，小写字母，每字节两个字符

%X	十六进制，大写字母，每字节两个字符

##### [指针]

%p	十六进制表示，前缀 0x

##### [注意]

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。
```golang
// 宽度与精度的控制以 Unicode 码点为单位 
fmt.Printf("\"%8s\"\n", "123456") // 最大长度为 8
// "  123456"
fmt.Printf("\"%8s\"\n", "你好")   // 最大长度为 8
// "      你好"

// 宽度与精度均可用字符 '*' 表示
fmt.Printf("%0*.*f \n", 8, 3, 13.25) // 总长度 8，小数位数 3
fmt.Printf("%08.3f \n", 13.25)       // 总长度 8，小数位数 3
// 0013.250
```
　　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。
```golang
// 宽度与精度标记字符串
fmt.Printf("%8q", "ABC")         // 最小长度为 8（包括 %q 的引号字符）
//    "ABC"
fmt.Printf("%.8q", "1234567890") // 最大长度为 8（不包括 %q 的引号字符）
// "12345678"
```

##### [其它标记]

+	总打印数值的正负号；对于 %q（%+q）保证只输出 ASCII 编码的字符。

-	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

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：
```golang
fmt.Printf("% x\n", "Hello")
// 48 65 6c 6c 6f
```

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

##### [注意]

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：
```golang
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：
```golang
　　type X string
　　func (x X) String() string { return Sprintf("<%s>", x) }
```
　　需要在递归前转换该值：
  ```golang
　　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)
```golang
Printf("%d", hi)
// %!d(string=hi)
```
　　实参太多：%!(EXTRA type=value)
```golang
Printf("hi", "guys")
// hi%!(EXTRA string=guys)
```
　　实参太少：%!verb(MISSING)
```golang
Printf("hi%d")
// hi %!d(MISSING)
```
　　宽度或精度不是 int 类型：%!(BADWIDTH）或 %!(BADPREC)
```golang
Printf("%*s", 4.5, "hi")
// %!(BADWIDTH)hi
```
```golang
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。

#### 扫描

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合数值
　　%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 个符文来扫描成字符串），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实现了 Scanner 接口的类型。

注意：Fscan 等函数会从输入中多读取一个字符（符文），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。