Go标准库深入学习：fmt包详解

fmt包是Go语言中最基础也最常用的标准库之一，提供了格式化输入输出的功能。本文将深入解析fmt包的各种功能和使用方法。

fmt包概述

fmt包实现了类似C语言printf和scanf的格式化I/O。主要分为两大类函数：

Print类：输出到标准输出
Scan类：从标准输入读取

此外还包含：

Fprint：输出到指定io.Writer
Sprint：返回字符串而不输出
Errorf：格式化字符串创建错误

Print系列函数

fmt包提供了多种Print函数，每种都有不同的特点：

// 标准输出
fmt.Print()           // 无格式直接输出
fmt.Println()         // 输出后自动换行
fmt.Printf()          // 格式化输出

// 返回字符串
fmt.Sprint()          
fmt.Sprintln()
fmt.Sprintf()

// 输出到io.Writer
fmt.Fprint()          
fmt.Fprintln()
fmt.Fprintf()

格式化动词

Printf系列函数使用格式化动词来控制输出格式，常用动词包括：

%v：默认格式的值
%+v：打印结构体时会添加字段名
%#v：Go语法表示的值
%T：值的类型
%%：百分号本身

p := Person{"John", 25}
fmt.Printf("%v\n", p)    // {John 25}
fmt.Printf("%+v\n", p)   // {Name:John Age:25}
fmt.Printf("%#v\n", p)   // main.Person{Name:"John", Age:25}
fmt.Printf("%T\n", p)    // main.Person

宽度和精度控制

可以在动词中指定宽度和精度：

%nd：最小宽度n的十进制数，不足补空格
%+d：显示数值的正负号
%0nd：不足补零而非空格
%n.mf：宽度n，小数点后m位

fmt.Printf("|%5d|\n", 123)     // |  123|
fmt.Printf("|%05d|\n", 123)    // |00123|
fmt.Printf("|%-5d|\n", 123)    // |123  |
fmt.Printf("%.2f\n", 3.1415)   // 3.14

Scan系列函数

fmt包同样提供了多种Scan函数从标准输入读取：

var name string
var age int

// 从标准输入读取
fmt.Scan(&name, &age)          
fmt.Scanln(&name, &age)
fmt.Scanf("%s %d", &name, &age)

// 从字符串读取
fmt.Sscan(inputStr, &name, &age)

// 从io.Reader读取
fmt.Fscan(reader, &name, &age)

Stringer和GoStringer接口

fmt包会检查值是否实现了以下接口，实现自定义输出：

type Stringer interface {
    String() string
}

type GoStringer interface {
    GoString() string
}

如果类型实现了String()方法，%v/%s动词会调用该方法；实现了GoString()方法，#v动词会调用它。

Errorf函数

fmt.Errorf用于创建格式化的错误：

err := fmt.Errorf("invalid value %q", value)

使用技巧和注意事项

Println会自动添加空格分隔参数，Print则不会：
```
fmt.Print("a", "b")   // ab
fmt.Println("a", "b") // a b
```
Fprint系列函数可以输出到任意io.Writer：
```
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Error: %v\n", err)
```
格式化复杂数据结构时，考虑使用%+v或%#v：
```
fmt.Printf("%+v\n", config)
```
处理用户输入时，Scan会识别空格分隔的值：
```
fmt.Scan(&firstName, &lastName)
```

使用缓冲提高大批量输出性能：

w := bufio.NewWriter(os.Stdout)
fmt.Fprintln(w, "buffered output")
w.Flush()

fmt包是Go语言中最常用的基础库之一，合理使用其格式化功能可以大大提高编码效率和代码可读性。

文末预告

下一期我们将深入探讨Go语言的os标准库，讲解文件和目录操作、环境变量处理、进程管理等核心功能。