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Go语言数据I/O对象及操作

来源:云海天教程

时间:2023-01-25 21:42:14 141浏览 收藏

怎么入门Golang编程?需要学习哪些知识点?这是新手们刚接触编程时常见的问题;下面golang学习网就来给大家整理分享一些知识点,希望能够给初学者一些帮助。本篇文章就来介绍《Go语言数据I/O对象及操作》,涉及到结构体,有需要的可以收藏一下

Go语言标准库 bufio 包,实现了对数据 I/O 接口的缓冲功能。它封装于接口 io.ReadWriter、io.Reader 和 io.Writer 中,并对应创建对象 ReadWriter、Reader 或 Writer,在提供缓冲的同时实现了一些文本基本 I/O 操作功能。

ReadWriter 对象

ReadWriter 对象可以对数据 I/O 接口 io.ReadWriter 进行输入输出缓冲操作,ReadWriter 结构定义如下:

type ReadWriter struct {
*Reader
*Writer
}

默认情况下,ReadWriter 对象中存放了一对 Reader 和 Writer 指针,它同时提供了对数据 I/O 对象的读写缓冲功能。

可以使用 NewReadWriter() 函数创建 ReadWriter 对象,该函数的功能是根据指定的 Reader 和 Writer 创建一个 ReadWriter 对象,ReadWriter 对象将会向底层 io.ReadWriter 接口写入数据,或者从 io.ReadWriter 接口读取数据。该函数原型声明如下:

func NewReadWriter(r *Reader, w *Writer) *ReadWriter

在函数 NewReadWriter() 中,参数 r 是要读取的来源 Reader 对象;参数 w 是要写入的目的 Writer 对象。

Reader 对象

Reader 对象可以对数据 I/O 接口 io.Reader 进行输入缓冲操作,Reader 结构定义如下:

type Reader struct {
//contains filtered or unexported fields
)

默认情况下 Reader 对象没有定义初始值,输入缓冲区最小值为 16。当超出限制时,另创建一个二倍的存储空间。

Reader 对象创建函数

“Reader 对象的创建函数共有 2 个:NewReader() 和 NewReaderSize(),下面分别介绍。”

1) NewReader() 函数

NewReader() 函数的功能是按照缓冲区默认长度创建 Reader 对象,Reader 对象会从底层 io.Reader 接口读取尽量多的数据进行缓存。该函数原型声明如下:

func NewReader(rd io.Reader) *Reader

在函数 NewReader() 中,参数 rd 是 io.Reader 接口,Reader 对象将从该接口读取数据。

2) NewReaderSize() 函数

NewReaderSize() 函数的功能是按照指定的缓冲区长度创建 Reader 对象,Reader 对象会从底层 io.Reader 接口读取尽量多的数据进行缓存。该函数原型声明如下:

func NewReaderSize(rd io.Reader, size int) *Reader

在函数 NewReaderSize() 中,参数 rd 是 io.Reader 接口;参数 size 是指定的缓冲区字节长度。

Reader 对象操作方法

Reader 对象的操作方法共有 11 个:Read()、ReadByte()、ReadBytes()、ReadLine()、ReadRune ()、ReadSlice()、ReadString()、UnreadByte()、UnreadRune()、Buffered() 和 Peek(),下面分别介绍。

1) Read() 方法

Read() 方法的功能是读取数据,并存放到字节切片 p 中。Read() 执行结束会返回已读取的字节数,因为最多只调用底层的 io.Reader 一次,所以返回的 n 可能 小于len(p);当字节流结束时,n为0,err为io. EOF。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) Read(p []byte) (n int, err error)

在方法 Read() 中,参数 p 是用于存放读取数据的字节切片。例如:

func main() {
data := []byte("中华人民共和国")
rd := bytes.NewReader(data)
r := bufio.NewReader(rd)
var buf [128]byte
n, err := r.Read(buf[:])
fmt.Println(string(buf[:n]), n,err)
}

该例测试结果为:

中华人民共和国21

2) ReadByte() 方法

ReadByte() 方法的功能是读取并返回一个字节。如果没有字节可读,则返回错误信息。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) ReadByte() (c byte,err error)

例如:

func main() {
data := []byte("Golang")
rd := bytes.NewReader(data)
r := bufio.NewReader(rd)
c,err := r. ReadByte()
fmt.Println(string(c),err)
}

该例测试结果为:

G

3) ReadBytes() 方法

ReadBytes() 方法的功能是 ReadBytes 读取数据直到遇到第一个分隔符“delim”,并返回读取的字节序列(包括“delim”)。如果 ReadBytes 在读到第一个“delim”之前出错,它返回已读取的数据和那个错误(通常是 io.EOF)。只有当返回的数据不以“delim”结尾时,返回的 err 才不为空值。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) ReadBytes(delim byte) (line []byte, err error)

在方法 ReadBytes() 中,参数 delim 用于指定分割字节。例如:

func main() {
data := []byte("Hello, world!")
rd := bytes.NewReader(data)
r := bufio.NewReader(rd)
var delim byte = ','
line, err := r.ReadBytes(delim)
fmt.Println(string(line), err)
}

该例测试结果为:

Hello,

4) ReadLine() 方法

ReadLine() 方法是一个低级的用于读取一行数据的原语,大多数调用者应该使用 ReadBytes('') 或者 ReadString('')。ReadLine 试图返回一行,不包括结尾的回车字符。如果一行太长了(超过缓冲区长度),参数 isPrefix 会设置为 true 并且只返回前面的数据,剩余的数据会在以后的调用中返回。

当返回最后一行数据时,参数 isPrefix 会置为 false。返回的字节切片只在下一次调用 ReadLine 前有效。ReadLine 或者返回一个非空的字节切片或者返回一个错误,但它们不会同时返回。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) ReadLine() (line []byte, isPrefix bool, err error)

例如:

func main() {
data := []byte("Golang is a beautiful language. I like it!")
rd := bytes.NewReader(data)
r := bufio.NewReader(rd)
line, prefix, err := r.ReadLine()
fmt.Println(string(line), prefix, err)
}

该例测试结果为:

Golang is a beautiful language. false

5) ReadRune() 方法

ReadRune() 方法的功能是读取一个 UTF-8 编码的字符,并返回其 Unicode 编码和字节数。如果编码错误,ReadRune 只读取一个字节并返回 unicode.ReplacementChar(U+FFFD) 和长度 1。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) ReadRune() (r rune, size int, err error)

例如:

func main() {
data := []byte("中华人民共和国")
rd := bytes.NewReader(data)
r := bufio.NewReader(rd)
ch, size, err := r.ReadRune()
fmt.Println(string(ch), size, err)
}

该例测试结果为:

中 3

6) ReadSlice() 方法

ReadSlice() 方法的功能是读取数据直到分隔符“delim”处,并返回读取数据的字节切片,下次读取数据时返回的切片会失效。如果 ReadSlice 在查找到“delim”之前遇到错误,它返回读取的所有数据和那个错误(通常是 io.EOF)。

如果缓冲区满时也没有查找到“delim”,则返回 ErrBufferFull 错误。因为 ReadSlice 返回的数据会在下次 I/O 操作时被覆盖,大多数调用者应该使用 ReadBytes 或者 ReadString。只有当 line 不以“delim”结尾时,ReadSlice 才会返回非空 err。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) ReadSlice(delim byte) (line []byte, err error)

在方法 ReadSlice() 中,参数 delim 用于指定分割字节。例如:

func main() {
data := []byte("apple,banana,pear")
rd := bytes.NewReader(data)
r := bufio.NewReader(rd)
var delim byte = ','
line, err := r.ReadSlice(delim)
fmt.Println(string(line), err)
line, err = r.ReadSlice(delim)
fmt.Println(string(line), err)
line, err = r.ReadSlice(delim)
fmt.Println(string(line), err)
}

该例测试结果为:

apple,
banana,
pear EOF

7) ReadString() 方法

ReadString() 方法的功能是读取数据直到分隔符“delim”第一次出现,并返回一个包含“delim”的字符串。如果 ReadString 在读取到“delim”前遇到错误,它返回已读字符串和那个错误(通常是 io.EOF)。只有当返回的字符串不以“delim”结尾时,ReadString 才返回非空 err。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) ReadString(delim byte) (line string, err error)

在方法 ReadString() 中,参数 delim 用于指定分割字节。例如:

func main() {
data := []byte("apple,banana,pear")
rd := bytes.NewReader(data)
r := bufio.NewReader(rd)
var delim byte = ','
line, err := r.ReadString(delim)
fmt.Println(line, err)
}

该例测试结果为:

apple,

8) UnreadByte() 方法

UnreadByte() 方法的功能是 UnreadByte 取消已读取的最后一个字节(即把字节重新放回读取缓冲区的前部)。只有最近一次读取的单个字节才能取消读取。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) UnreadByte() error

9) UnreadRune() 方法

UnreadRune() 方法的功能是 UnreadRune 取消读取最后一次读取的 Unicode 字符。如果最后一次读取操作不是 ReadRune,UnreadRune 会返回一个错误(在这方面它比 UnreadByte 更严格,因为 UnreadByte 会取消上次任意读操作的最后一个字节)。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) UnreadRune() error

10) Buffered() 方法

Buffered() 方法的功能是返回可从缓冲区读出数据的字节数, 该方法原型声明如下:

func main() {
data := []byte("中华人民共和国")
rd := bytes.NewReader(data)
r := bufio.NewReader(rd)
var buf [12]byte
n, err := r.Read(buf[:])
fmt.Println(string(buf[:n]), n, err)
rn := r.Buffered()
fmt.Println(rn)
n, err = r.Read(buf[:])
fmt.Println(string(buf[:n]), n, err)
rn = r.Buffered()
fmt.Println(rn)
}

该例测试结果为:

中华人民 12
还可从缓冲区读取9个字节
共和国 9
还可从缓冲区读取0个字节

11) Peek() 方法

Peek() 方法的功能是读取指定字节数的数据,这些被读取的数据不会从缓冲区中清除。在下次读取之后,本次返回的字节切片会失效。如果 Peek 返回的字节数不足 n 字节,则会同时返回一个错误说明原因;如果 n 比缓冲区要大,则错误为 ErrBufferFull。该方法原型声明如下:

func (b *Reader) Peek(n int) ([]byte, error)

在方法 Peek() 中,参数 n 是希望读取的字节数。例如:

func main() {
data := []byte("中华人民共和国")
rd := bytes.NewReader(data)
r := bufio.NewReader(rd)
bl, err := r.Peek(9)
fmt.Println(string(bl), err)
bl, err = r.Peek(18)
fmt.Println(string(bl), err)
bl, err = r.Peek(27)
fmt.Println(string(bl), err)
}

该例测试结果为:

中华人
中华人民共和
中华人民共和国 EOF

Writer 对象

Writer 对象可以对数据 I/O 接口 io.Writer 进行输出缓冲操作,Writer 结构定义如下:

type Writer struct {
//contains filtered or unexported fields
}

默认情况下 Writer 对象没有定义初始值,如果输出缓冲过程中发生错误,则数据写入操作立刻被终止,后续的写操作都会返回写入异常错误。

Writer 对象创建函数

Writer 对象的创建函数共有 2 个:NewWriter() 和 NewWriterSize(),下面分别介绍。

1) NewWriter() 函数

NewWriter() 函数的功能是按照默认缓冲区长度创建 Writer 对象,Writer 对象会将缓存的数据批量写入底层 io.Writer 接口。该函数原型声明如下:

func NewWriter(wr io.Writer) *Writer

在函数 NewWriter() 中,参数 wr 是 io.Writer 接口,Writer 对象会将数据写入该接口。

2) NewWriterSize() 函数

NewWriterSize() 函数的功能是按照指定的缓冲区长度创建 Writer 对象,Writer 对象会将缓存的数据批量写入底层 io.Writer 接口。该函数原型声明如下:

func NewWriterSize(wr io.Writer, size int) *Writer

在函数 NewWriterSize() 中,参数 wr 是 io.Writer 接口;参数 size 是指定的缓冲区字节长度。

Writer 对象操作方法

Writer 对象的操作方法共有 7 个:Available()、Buffered()、Flush()、Write()、WriteByte()、WriteRune() 和 WriteString() 方法,下面分别介绍。

1) Available() 方法

Available() 方法的功能是返回缓冲区中未使用的字节数,该方法原型声明如下:

func (b *Writer) Available() int

例如:

func main() {
wr := bytes.NewBuffer(nil)
w := bufio.NewWriter(wr)
p := []byte("Hello, wrold!")
fmt.Println("写入前未使用的缓冲区为:", w.Available())
w.Write(p)
fmt.Printf("写入%q后,未使用的缓冲区为:%d", string(p), w.Available())
}

该例测试结果为:

写入前未使用的缓冲区为: 4096
写入"Hello, wrold!"后,未使用的缓冲区为:4083

2) Buffered() 方法

Buffered() 方法的功能是返回已写入当前缓冲区中的字节数,该方法原型声明如下:

func (b *Writer) Buffered() int

例如:

func main() {
wr := bytes.NewBuffer(nil)
w := bufio.NewWriter(wr)
p := []byte("Hello, wrold!")
fmt.Println("写入前未使用的缓冲区为:", w.Buffered())
w.Write(p)
fmt.Printf("写入%q后,未使用的缓冲区为:%d", string(p), w.Buffered())
w.Flush()
fmt.Println("执行 Flush 方法后,写入的字节数为:", w.Buffered())
}

该例测试结果为:

写入前未使用的缓冲区为: 0
写入"Hello, wrold!"后,未使用的缓冲区为:13
执行 Flush 方法后,写入的字节数为: 0

3) Flush() 方法

Flush() 方法的功能是把缓冲区中的数据写入底层的 io.Writer,并返回错误信息。如果成功写入,error 返回 nil;否则,error 返回错误原因。该方法原型声明如下:

func (b *Writer) Flush() error

例如:

func main() {
wr := bytes.NewBuffer(nil)
w := bufio.NewWriter(wr)
p := []byte("Hello, wrold!")
w.Write(p)
fmt.Printf("未执行 Flush 缓冲区输出 %q", string(wr.Bytes()))
w.Flush()
fmt.Printf("执行 Flush 后缓冲区输出 %q", string(wr.Bytes()))
}

该例测试结果为:

未执行 Flush 缓冲区输出 ""
执行 Flush 后缓冲区输出 "Hello, wrold!"

4) Write() 方法

Write() 方法的功能是把字节切片 p 写入缓冲区,返回已写入的字节数 nn。如果 nn 小于 len(p),则同时返回一个错误原因。该方法原型声明如下:

func (b *Writer) Write(p []byte) (nn int, err error)

在方法 Write() 中,参数 p 是要写入的字节切片。例如:

func main() {
wr := bytes.NewBuffer(nil)
w := bufio.NewWriter(wr)
p := []byte("Hello, wrold!")
n, err := w.Write(p)
w.Flush()
fmt.Println(string(wr.Bytes()), n, err)
}

该例测试结果为:

Hello, wrold! 13

5) WriteByte() 方法

WriteByte() 方法的功能是写入一个字节,如果成功写入,error 返回 nil;否则,error 返回错误原因。该方法原型声明如下:

func (b *Writer) WriteByte(c byte) error

在方法 WriteByte() 中,参数 c 是要写入的字节数据,比如 ASCII 字符。例如:

func main() {
wr := bytes.NewBuffer(nil)
w := bufio.NewWriter(wr)
var c byte = 'G'
err := w.WriteByte(c)
w.Flush()
fmt.Println(string(wr.Bytes()), err)
}

该例测试结果为:

G

6) WriteRune() 方法

WriteRune() 方法的功能是以 UTF-8 编码写入一个 Unicode 字符,返回写入的字节数和错误信息。该方法原型声明如下:

func (b *Writer) WriteRune(r rune) (size int,err error)

在方法 WriteRune() 中,参数 r 是要写入的 Unicode 字符。例如:

func main() {
wr := bytes.NewBuffer(nil)
w := bufio.NewWriter(wr)
var r rune = '中'
size, err := w.WriteRune(r)
w.Flush()
fmt.Println(string(wr.Bytes()), size, err)
}

该例测试结果为:

中 3

7) WriteString() 方法

WriteString() 方法的功能是写入一个字符串,并返回写入的字节数和错误信息。如果返回的字节数小于 len(s),则同时返回一个错误说明原因。该方法原型声明如下:

func (b *Writer) WriteString(s string) (int, error)

在方法 WriteString() 中,参数 s 是要写入的字符串。例如:

func main() {
wr := bytes.NewBuffer(nil)
w := bufio.NewWriter(wr)
s := "Hello, wrold!"
n, err := w.WriteString(s)
w.Flush()
fmt.Println(string(wr.Bytes()), n, err)
}

该例测试结果为:

Hello, wrold! 13

到这里,我们也就讲完了《Go语言数据I/O对象及操作》的内容了。个人认为,基础知识的学习和巩固,是为了更好的将其运用到项目中,欢迎关注golang学习网公众号,带你了解更多关于golang的知识点!

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