Go语言错误处理技巧分享

在使用Go语言进行命令行交互时，处理用户输入错误至关重要。`fmt.Scanf`系列函数虽常用，但若用户输入与预期格式不符，程序可能因输入缓冲区残留错误数据而陷入无限循环。本文针对此问题，深入剖析了`fmt.Scanf`的工作原理，并提供了实用解决方案：利用`bufio.NewReader`创建带缓冲的读取器，配合`ReadString('\n')`方法，在解析失败后清空标准输入缓冲区，确保程序能从新的行开始读取，避免重复解析错误数据。通过本文，开发者能有效提升Go语言命令行程序的健壮性和用户体验，避免因输入错误导致的死循环问题。

在使用Go语言进行命令行交互时，我们经常需要从标准输入（os.Stdin）读取用户的输入。fmt.Scanf 系列函数是一种常用的方式，但当用户输入的数据与期望的格式不符时，可能会导致程序进入无限循环，因为错误的输入会残留在输入缓冲区中，导致后续的读取操作持续失败。本文将介绍如何正确处理这种情况，避免程序陷入死循环。

问题分析

fmt.Scanf 函数会尝试按照指定的格式解析标准输入中的数据。如果解析失败，err 变量会返回一个非 nil 的错误，但输入缓冲区中未被成功解析的数据仍然存在。在循环中重复调用 fmt.Scanf，会导致它反复尝试解析这些错误数据，从而陷入无限循环。

例如，以下代码尝试读取一个整数：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    fmt.Println("Please enter an integer: ")

    var userI int

    for {
        _, err := fmt.Scanf("%d", &userI)
        if err == nil {
            break
        }
        fmt.Println("Sorry, invalid input. Please enter an integer: ")
    }

    fmt.Println(userI)
}

如果用户输入的是字符串 "what?"，fmt.Scanf("%d", &userI) 将会解析失败，err 不为 nil。循环会继续执行，但由于 "what?" 仍然残留在标准输入中，下一次 fmt.Scanf 仍然会解析失败，导致程序进入无限循环。

解决方案

要解决这个问题，我们需要在每次解析失败后，清空标准输入缓冲区中残留的错误数据。一种常用的方法是使用 bufio.NewReader 创建一个带缓冲的读取器，并使用 ReadString('\n') 方法读取并丢弃剩余的数据，直到遇到换行符。

以下是修改后的代码：

package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    stdin := bufio.NewReader(os.Stdin)

    fmt.Println("Please enter an integer: ")

    var userI int

    for {
        _, err := fmt.Fscan(stdin, &userI)
        if err == nil {
            break
        }

        stdin.ReadString('\n')
        fmt.Println("Sorry, invalid input. Please enter an integer: ")
    }

    fmt.Println(userI)
}

在这个修改后的代码中，我们首先使用 bufio.NewReader(os.Stdin) 创建了一个 bufio.Reader 对象 stdin，用于从标准输入读取数据。然后，我们使用 fmt.Fscan(stdin, &userI) 函数从 stdin 读取数据，而不是直接使用 fmt.Scanf。如果读取失败（err != nil），我们调用 stdin.ReadString('\n') 来读取并丢弃标准输入中剩余的数据，直到遇到换行符。这样，下一次循环时，fmt.Fscan 将会从一个新的行开始读取，避免了重复解析错误数据的问题。

代码解释

• bufio.NewReader(os.Stdin): 创建一个从标准输入读取数据的带缓冲的读取器。
• fmt.Fscan(stdin, &userI): 从 stdin 读取数据，并按照指定的格式解析。
• stdin.ReadString('\n'): 从 stdin 读取数据，直到遇到换行符 \n。该函数会返回读取到的字符串，包括换行符。虽然我们在这里没有使用返回值，但这个操作会清空缓冲区中的数据。

注意事项

• ReadString('\n') 方法会返回一个字符串和一个错误。通常情况下，我们可以忽略返回的字符串，只需要确保在读取失败时处理错误即可。
• 如果需要读取的数据不是以换行符结尾，可以使用 ReadBytes 或 ReadFull 等方法来读取指定数量的字节。
• 使用 bufio 包可以提高读取效率，因为它会一次性读取多个字节到缓冲区中，减少了系统调用的次数。

总结

通过使用 bufio.NewReader 和 ReadString('\n') 方法，我们可以有效地清空标准输入缓冲区中的错误数据，避免程序因用户输入错误而陷入无限循环。这种方法可以应用于各种需要从标准输入读取数据的场景，提高程序的健壮性和用户体验。

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