Go 语言入门很简单：数据 I/O 对象及读取操作

宇宙之一粟
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Go 入门很简单：数据 I/O 对象及操作

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使用通用 I/O 的接口

Go 的标准库提供了大量的 I/O 接口。最佳实践就是尽可能使用这些接口而不是传结构体或者其他类型。 最常用的接口就是 io.Reader 和 io.Writer:

 type Reader interface {
   Read(p []byte) (n int, err error)
 }
 type Writer interface {
   Write(p []byte) (n int, err error)
 }

Go 提供了标准库 bufio 包，实现数据 I/O 接口的缓冲功能。 包括了接口：

  • io.ReadWriter
  • io.Reader
  • io.Writer

并对应创建：

  • ReadWriter
  • Reader
  • Writer

三个对象

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，结构：

 type ReadWriter struct {
   *Reader // Reader 指针
   *Writer // Writer 指针
 }

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 io.ReadWriter 接口读取数据。该函数的原型：

 // 参数 r 是要读取的来源 Reader 对象；参数 w 是要写入的对象的 Writer 对象。
 func NewReadWriter(r *Reader, w *Writer) * ReadWriter

Reader 对象

Reader 结构定义如下：

 type Reader struct {
   // 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()：

  • NewReader()函数： 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。
  • NewReaderSize() 函数：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。

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()
  • Peek()

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。示例代码如下：

 package main
 ​
 import (
     "bufio"
     "bytes"
     "fmt"
 )
 ​
 func main() {
     data := []byte("你好，世界")
     rd := bytes.NewReader(data)
     r := bufio.NewReader(rd)
     var buf [128]byte
     n, err := r.Read(buf[:])
     fmt.Println(string(buf[:n]), n, err)
 }

运行结果：

 [Running] go run "/Users/yuzhou_1su/GoProjects/GoArticles/goIO/main.go"
 你好，世界 15 <nil>

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。该方法原型如下：

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

测试代码如下：

package main

import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)

func main() {
    data := []byte("Go语言入门很简单")
    rd := bytes.NewReader(data)
    r := bufio.NewReader(rd)
    c, err := r.ReadByte()
    fmt.Println(string(c), err)
}

ReadBytes() 方法

ReadBytes() 方法的功能是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。该方法原型如下：

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

 ReadLine() 方法

ReadLine() 是一个低级的用于读取一行数据的方法，大多数调用者应该使用 ReadBytes('\n') 或者 ReadString('\n')。ReadLine 返回一行，不包括结尾的回车字符，如果一行太长（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 会返回一个非空的字节切片或一个错误，方法原型如下：

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

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。该方法原型如下：

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

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。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。该方法原型如下：

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

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。该方法原型如下：

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

UnreadByte() 方法

UnreadByte() 方法的功能是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。该方法原型如下：

func (b *Reader) UnreadByte() error

UnreadRune() 方法

UnreadRune() 方法的功能是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）。该方法原型如下：

func (b *Reader) UnreadRune() error

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

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。该方法原型如下：

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