Go 语言基础之常用包【flag、time、strconv、io】

1、命令行参数包 flag

flag 包就是一个用来解析命令行参数的工具。

1.1、os.Args

import (
	"fmt"
	"os"
)

func main() {
	if len(os.Args) > 0 {
		for index, arg := range os.Args {
			fmt.Printf("args[%d]=%v\n", index, arg)
		}
	}
}

运行结果：

osArgs 的本质是一个字符串切片，它的第一个索引 0 存储的是可执行文件的名称，之后的参数才是用户输入的参数。

1.2、flag 包的基本使用

flag 支持的的命令行参数主要有：数值类型、字符串和时间间隔（time.Duration）等。

对于 duration 类型，合法的单位有"ns"、“us” 、“µs”、“ms”、“s”、“m”、“h”。用的时候需要带上单位，比如 1h30m。

1.2.1、命令行参数的定义

命令行参数的定义有两种方式：一种是不带初始值的（flag.Type），一种是带初始值的(flag.TypeVar)。

flag.Type(flag名, 默认值, 帮助信息)

    name := flag.String("name", "张三", "姓名")
	age := flag.Int("age", 18, "年龄")
	married := flag.Bool("married", false, "婚否")
	delay := flag.Duration("delay", 0, "时间间隔")

通过查看源码我们可以发现，使用这种方式返回的是一个指针，而不是值：

所以在读取的时候需要使用 * 来取出指针的值。

flag.TypeVar(Type指针, flag名, 默认值, 帮助信息)

var name string
var age int
var married bool
var delay time.Duration
flag.StringVar(&name, "name", "张三", "姓名")
flag.IntVar(&age, "age", 18, "年龄")
flag.BoolVar(&married, "married", false, "婚否")
flag.DurationVar(&delay, "d", 0, "时间间隔")

1.2.2、解析命令行参数 flag.Parse()

定义好命令行参数之后，需要显式调用解析命令行参数方法（flag.Parse()）才能生效，不然读取不到参数。

flag 支持的命令行参数格式有以下几种：

-flag xxx （使用空格，一个-符号）
--flag xxx （使用空格，两个-符号）
-flag=xxx （使用等号，一个-符号）
--flag=xxx （使用等号，两个-符号）

对于布尔类型的参数一般用等号来传递，不然解析不到布尔值之后的参数，并且会把布尔值及其之后的参数当做其它参数。

使用 go run ./flag.go 执行或者 go build 编译 go 文件再执行：

go build ./flag.go

1.2.3、其它参数

除了我们定义的参数之外，还可以有其它参数，但是必须跟在我们定义的最后一个参数后面，此外 flag 提供了一些方法来获取其它参数的属性：

	//返回命令行参数后的其他参数
	fmt.Println(flag.Args())
	//返回命令行参数后的其他参数个数
	fmt.Println(flag.NArg())
	//返回使用的命令行参数个数
	fmt.Println(flag.NFlag())

1.3、测试

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	var age int
	var married bool
	var delay time.Duration
	name := flag.String("name", "张三", "姓名")
	flag.IntVar(&age, "age", 18, "年龄")
	flag.BoolVar(&married, "married", false, "婚否")
	flag.DurationVar(&delay, "delay", 0, "延迟的时间间隔")

	//解析命令行参数
	flag.Parse()
	
	fmt.Println(*name, age, married, delay)
	
	//返回命令行参数后的其他参数
	fmt.Println(flag.Args())
	//返回命令行参数后的其他参数个数
	fmt.Println(flag.NArg())
	//返回使用的命令行参数个数
	fmt.Println(flag.NFlag())
}

测试1（自定义参数 + 其它参数）：

测试2（全为其它参数）：

2、时间包 time

Go 语言中使用time.Time类型表示时间。我们可以通过time.Now函数获取当前的时间对象，然后从时间对象中可以获取到年、月、日、时、分、秒等信息。

func main() {
	now := time.Now()
	// 2024-05-06 19:44:56.6410767 +0800 CST m=+0.004404001
	fmt.Println(now)
	// 现在是2024年5月6日19时46分38秒
	fmt.Printf("现在是%d年%d月%d日%d时%d分%d秒", now.Year(), now.Month(), now.Day(), now.Hour(), now.Minute(), now.Second())
}

2.1、Location和time zone

这个还是比较实用的，因为 time.LoadLocation 依赖系统的时区数据库，在不太确定程序运行环境的情况下建议先自定义时区偏移量（比如北京时间就是东八区时间，需要在UTC基础上+8个小时）然后使用time.FixedZone的方式指定时区。

    // 时差(单位:s)
	diffSeconds := int((8 * time.Hour).Seconds()) // float 转 int
	// 北京时间
	beijing := time.FixedZone("Beijing Time", diffSeconds) // 返回 *Location

2.2、Unix Time

Unix Time是自1970年1月1日 00:00:00 UTC 至当前时间经过的总秒数，我们可以通过 time 提供的方法获得当前的 Unix 秒/毫秒数（微秒、纳秒用不上）:

func main() {
	now := time.Now()
    // 都是返回 int64 类型的整数
	timestamp := now.Unix()
	millisecond := now.UnixMilli() 
	// 1714996867s,1714996867336ms
	fmt.Printf("%ds,%dms", timestamp, millisecond) 
}

我们也可以把秒/毫秒数（int64）转为时间：

func main() {
	now := time.Now()
    // 都是返回 int64 类型的整数
	second := now.Unix()
    // 第2个参数为不足1秒的纳秒数
	timeValue := time.Unix(int64(second), 22)
	fmt.Println(timeValue) // 2024-05-06 20:01:07.000000022 +0800 CST
}

2.3、时间间隔

time 包中定义的时间间隔类型的常量如下：

const (
    Nanosecond  Duration = 1
    Microsecond          = 1000 * Nanosecond
    Millisecond          = 1000 * Microsecond
    Second               = 1000 * Millisecond
    Minute               = 60 * Second
    Hour                 = 60 * Minute
)

用的时候直接用常量 * 单位即可，下面是 time.Duration 常用的一些方法：


func main() {
	now := time.Now()
	// 这里 Add 方法的参数为 time.Duration 类型
	later := now.Add(3 * time.Hour)
	// 三个小时以后是: 2024-05-06 23:07:28.3043137 +0800 CST m=+10800.004676401
	fmt.Println("三个小时以后是: ", later)
	// Sub 方法的返回值为 time.Duration 类型
	fmt.Println(now.Sub(later)) // -3h0m0s
	// now 是否在 later 之前
	fmt.Println(now.Before(later)) // true
	// now 是否在 later 之后
	fmt.Println(now.After(later)) // false

	// 加载东京所在的时区
	tokyo, _ := time.LoadLocation("Asia/Tokyo")
	// 加载上海所在的时区
	shanghai, _ := time.LoadLocation("Asia/Shanghai")
	tk := time.Date(now.Year(), now.Month(), now.Day(), now.Hour(), now.Minute(), now.Second(), now.Nanosecond(), tokyo)
	sh := time.Date(now.Year(), now.Month(), now.Day(), now.Hour(), now.Minute(), now.Second(), now.Nanosecond(), shanghai)
	// 判断两个时间是否相同，会考虑时区的影响
	fmt.Println(now.Equal(tk)) // false
	fmt.Println(now.Equal(sh)) // true
}

2.4、时间格式化

注意：Go 语言诞生于2006 年 1 月 2 日下午15 点 4 分 5 秒，它的时间格式化模板用的也正是这个时间！

func main() {
	now := time.Now()
	// 格式化模板：2006-01-02 15:04:05.000
	fmt.Println(now.Format("2006-01-02 15:04:05")) // 2024-05-06 20:24:57
}

2.5、解析时间字符串

func main() {
	now := time.Now()
	// 格式化模板：2006-01-02 15:04:05.000
	// 两个参数的长度必须对应上
	t1, _ := time.Parse("2006-01-02 15:04:05", now.String()[0:19])
	fmt.Println(t1) // 2024-05-06 20:34:59 +0000 UTC
}

在解析时，可额外指定时区信息：

func main() {
	now := time.Now()
	sh, _ := time.LoadLocation("Asia/Shanghai")
	// 格式化模板：2006-01-02 15:04:05.000
	// 按照指定时区和指定格式解析字符串时间
	t1, _ := time.ParseInLocation("2006-01-02 15:04:05", now.String()[0:19], sh)
	fmt.Println(t1) // 2024-05-06 20:40:24 +0800 CST
}

3、strconv

Go 语言中 strconv 包实现了基本数据类型和其字符串表示的相互转换，主要有以下常用函数： Atoi()、Itoa()、parse系列、format系列、append系列。

3.1、string 转 int（Atoi）

为什么是 Atoi 而不是 Atos 呢？这是因为C语言中没有string类型而是用字符数组(array)表示字符串。

func main() {
	str := "100"
	num, _ := strconv.Atoi(str)
	fmt.Printf("%T,%v", num, num) // int,100
}

3.2、int 转 string（Itoa）

func main() {
	num := 100
	str := strconv.Itoa(num)
	fmt.Printf("%T,%v", str, str) // string,100
}

3.3、Parse 系列

Parse类函数用于转换字符串为给定类型的值：ParseBool()、ParseFloat()、ParseInt()、ParseUint()。

	b, _ := strconv.ParseBool("true")
	f, _ := strconv.ParseFloat("3.1415", 64)
	i, _ := strconv.ParseInt("-2", 10, 64)
	u, _ := strconv.ParseUint("2", 10, 64)

3.4、Format 系列

Format系列函数实现了将给定类型数据格式化为string类型数据的功能。

s1 := strconv.FormatBool(true)
s2 := strconv.FormatFloat(3.1415, 'E', -1, 64)
s3 := strconv.FormatInt(-2, 16)
s4 := strconv.FormatUint(2, 16)

这里需要特别说明的是：

func FormatFloat(f float64, fmt byte, prec, bitSize int) string

fmt 表示格式：‘f’（-ddd.dddd）、‘b’（-ddddp±ddd，指数为二进制）、’e’（-d.dddde±dd，十进制指数）、‘E’（-d.ddddE±dd，十进制指数）、‘g’（指数很大时用’e’格式，否则’f’格式）、‘G’（指数很大时用’E’格式，否则’f’格式）。
prec 控制精度（排除指数部分）：对’f’、’e’、‘E’，它表示小数点后的数字个数；对’g’、‘G’，它控制总的数字个数。如果prec 为-1，则代表使用最少数量的、但又必需的数字来表示f。

3.5、其它方法

func CanBackquote(s string) bool

表示返回字符串s是否可以不被修改的表示为一个单行的、没有空格和tab之外控制字符的反引号字符串。

4、文件操作

计算机中的文件是存储在外部介质（通常是磁盘）上的数据集合，文件分为文本文件和二进制文件（音频、视频）等。

4.1、文件的打开与关闭

    // 返回文件对象指针和error对象
	file, _ := os.Open("./main.go")
	defer file.Close()

4.2、普通方式读取文件

读取文件的方法源码：

func (f *File) Read(b []byte) (n int, err error)

其中，b 是一个用于存放文件读取进来的字节，相当于是一个缓冲区，可以重复使用。

func main() {
	file, _ := os.Open("./main.go")
	defer file.Close()

	// 开辟一个大小为128的字节切片用来存储文件
	tmp := make([]byte, 128)
	n, err := file.Read(tmp)
	if err == io.EOF {
		fmt.Println("读取完毕")
		return
	}
	if err != nil {
		fmt.Println("读取失败")
		return
	}
	fmt.Printf("读取了%d字节的数据\n", n)
	fmt.Println(string(tmp[:n]))
}

这种方式读取的缺点是我们并不能知道文件的大小，如果定义的缓冲区太大就浪费资源了，但是定义小了又读取不完整（因为只能读一次，不能循环利用），所以我们更多的是使用下面这种循环读取的方式：

func main() {
	file, _ := os.Open("./main.go")
	defer file.Close()

	var content []byte
	// 开辟一个大小为128的字节切片用来存储文件
	tmp := make([]byte, 128)
	for {
		n, err := file.Read(tmp)
		if err == io.EOF {
			fmt.Println("读取完毕")
			break
		}
		if err != nil {
			fmt.Println("读取失败")
			return
		}
		content = append(content, tmp[:n]...)
	}
	fmt.Println(string(content))
}

这种方法每次都会从文件读取 128 字节数据，Read 方法的返回值是一个切片，所以需要使用 append 函数来汇总到 content 切片当中；从下一次读取，又会把上一次的结果覆盖掉，

4.3、使用 bufio 读取文件

bufio 是在 file 的基础上封装了一层API，支持更多的功能：

func main() {
	file, _ := os.Open("./main.go")
	defer file.Close()

	scanner := bufio.NewScanner(file)
	for scanner.Scan() {
		fmt.Println(scanner.Text())
	}
	if err := scanner.Err(); err != nil {
		fmt.Println("读取失败", err)
	}
}

4.4、使用 os.ReadFile 读取整个文件

os包（go1.16之前是 io.ioutil ）的ReadFile方法能够读取完整的文件，只需要将文件名作为参数传入：

func main() {
	content, err := os.ReadFile("./main.go")
	if err != nil {
		fmt.Println("读取失败")
		return
	}
	fmt.Println(string(content))
}

4.5、文件写入操作

os.OpenFile()函数能够以指定模式打开文件，从而实现文件写入相关功能：

func OpenFile(name string, flag int, perm FileMode) (*File, error) {
	...
}

其中 name：要打开的文件名 flag：打开文件的模式。模式有以下几种：

模式	含义
os.O_WRONLY	只写
os.O_CREATE	创建文件
os.O_RDONLY	只读
os.O_RDWR	读写
os.O_TRUNC	清空
os.O_APPEND	追加

4.5.1、Write 和 WriteString

func main() {
	// 0666是文件的权限设置，表示文件所有者、所属组和其他用户都有读写权限
	file, err := os.OpenFile("./test.txt", os.O_CREATE|os.O_TRUNC|os.O_WRONLY, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Println("操作文件失败", err)
		return
	}
	defer file.Close()
	str := "Hello let's Go\n"
	file.Write([]byte(str))
	file.WriteString("Hello Big Data")
}

运行结果：

4.5.2、bufio.NewWriter

效果都是一样的，只不过是不同包下的方法：

func main() {
	// 0666是文件的权限设置，表示文件所有者、所属组和其他用户都有读写权限
	file, err := os.OpenFile("./test.txt", os.O_CREATE|os.O_TRUNC|os.O_WRONLY, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Println("操作文件失败", err)
		return
	}
	defer file.Close()
	writer := bufio.NewWriter(file)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		writer.WriteString("Hello let's Go\n") //将数据先写入缓存
	}
	writer.Flush() // 将缓存中的内容写入文件
}

4.5.3、os.WriteFile

os 包（go1.16之前是 io.ioutil ）下的 WriteFile 可以一次将一个byte切片内的数据全部写入文件当中。只不过不能指定写入模式，比如追加等。

func main() {
	str:="Hello let's Go"
	err := os.WriteFile("./test.txt", []byte(str), 0666)
	if err != nil {
		fmt.Println("写入失败")
		return
	}
}