Go语言中数据I/O对象及操作

参考：
http://c.biancheng.net/view/5569.html

在Go语言中，几乎所有的数据结构都围绕接口展开，接口是Go语言中所有数据结构的核心。

在实际开发过程中，无论是实现 web应用程序，还是控制台输入输出，又或者是网络操作，都不可避免的会遇到I/O操作。

Go语言标准库的 bufio 包中，实现了对数据I/O接口的缓冲功能。

这些功能封装于接口

io.ReadWriter、
io.Reader
io.Writer 中，

并对应创建了

ReadWriter、
Reader
Writer 对象，

在提供缓冲的同时实现了一些文本基本 I/O 操作功能。

1、`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。

2、`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。

3、`创建` Reader `对象`

可以创建 Reader 对象的函数一共有两个，分别是

NewReader()
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。

该函数原型如下：

func NewReader(rd io.Reader) *Reader

其中，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。

该函数原型如下：

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

其中，参数 rd 是 io.Reader 接口，参数 size 是指定的缓冲区字节长度。

4、`操作` Reader `对象`

操作 Reader 对象的方法共有11个，分别是

Read()、
ReadByte()、
ReadBytes()、
ReadLine()、
ReadRune ()、R
eadSlice()、
ReadString()、
UnreadByte()、
UnreadRune()、
Buffered()、
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("C语言中文网")
    rd := bytes.NewReader(data)
    r := bufio.NewReader(rd)
    var buf [128]byte
    n, err := r.Read(buf[:])
    fmt.Println(string(buf[:n]), n, err)
}

运行结果如下：

C语言中文网 16 <nil>

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。该方法原型如下：

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

示例代码如下：

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

运行结果如下：

G <nil>

3) `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)

其中，参数 delim 用于指定分割字节。示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    data := []byte("C语言中文网, Go语言入门教程")
    rd := bytes.NewReader(data)
    r := bufio.NewReader(rd)
    var delim byte = ','
    line, err := r.ReadBytes(delim)
    fmt.Println(string(line), err)
}

运行结果如下：

C语言中文网, <nil>

4) `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)

示例代码如下：

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

运行结果如下：

Golang is a beautiful language.  false <nil>

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。
该方法原型如下：

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

示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    data := []byte("C语言中文网")
    rd := bytes.NewReader(data)
    r := bufio.NewReader(rd)
    ch, size, err := r.ReadRune()
    fmt.Println(string(ch), size, err)
}

运行结果如下：

C 1 <nil>

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。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)

其中，参数 delim 用于指定分割字节。示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    data := []byte("C语言中文网, Go语言入门教程")
    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)
}

运行结果如下：

C语言中文网, <nil>
Go语言入门教程 EOF
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。该方法原型如下：

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

其中，参数 delim 用于指定分割字节。示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    data := []byte("C语言中文网, Go语言入门教程")
    rd := bytes.NewReader(data)
    r := bufio.NewReader(rd)
    var delim byte = ','
    line, err := r.ReadString(delim)
    fmt.Println(line, err)
}

运行结果为：

C语言中文网, <nil>

8) `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

9) `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

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, 示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    data := []byte("Go语言入门教程")
    rd := bytes.NewReader(data)
    r := bufio.NewReader(rd)
    var buf [14]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)
}

运行结果如下：

Go语言入门 14 <nil>
6
教程 6 <nil>
0

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。示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    data := []byte("Go语言入门教程")
    rd := bytes.NewReader(data)
    r := bufio.NewReader(rd)
    bl, err := r.Peek(8)
    fmt.Println(string(bl), err)
    bl, err = r.Peek(14)
    fmt.Println(string(bl), err)
    bl, err = r.Peek(20)
    fmt.Println(string(bl), err)
}

运行结果如下：

Go语言 <nil>
Go语言入门 <nil>
Go语言入门教程 <nil>

5、`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。

5.1、`创建` Writer `对象`

创建 Writer 对象的函数共有两个分别是

NewWriter()
NewWriterSize()，

下面分别介绍一下。

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。该函数原型如下：

func NewWriter(wr io.Writer) *Writer

其中，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。该函数原型如下：

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

其中，参数 wr 是 io.Writer 接口，参数 size 是指定的缓冲区字节长度。

5.2、`操作` Writer `对象`

操作 Writer 对象的方法共有 7 个，分别是 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，该方法原型如下：

func (b *Writer) Available() int

示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    wr := bytes.NewBuffer(nil)
    w := bufio.NewWriter(wr)
    p := []byte("C语言中文网")
    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\n", string(p), w.Available())
}

运行结果如下：

写入前未使用的缓冲区为： 4096
写入"C语言中文网"后，未使用的缓冲区为：4080

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，该方法原型如下：

func (b *Writer) Buffered() int

示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    wr := bytes.NewBuffer(nil)
    w := bufio.NewWriter(wr)
    p := []byte("C语言中文网")
    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\n", 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"C语言中文网"后，未使用的缓冲区为：16
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。该方法原型如下：

func (b *Writer) Flush() error

示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    wr := bytes.NewBuffer(nil)
    w := bufio.NewWriter(wr)
    p := []byte("C语言中文网")
    w.Write(p)
    fmt.Printf("未执行 Flush 缓冲区输出 %q\n", string(wr.Bytes()))
    w.Flush()
    fmt.Printf("执行 Flush 后缓冲区输出 %q\n", string(wr.Bytes()))
}

运行结果如下：

未执行 Flush 缓冲区输出 ""
执行 Flush 后缓冲区输出 "C语言中文网"

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。该方法原型如下：

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

其中，参数 p 是要写入的字节切片。示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    wr := bytes.NewBuffer(nil)
    w := bufio.NewWriter(wr)
    p := []byte("C语言中文网")
    n, err := w.Write(p)
    w.Flush()
    fmt.Println(string(wr.Bytes()), n, err)
}

运行结果如下：

C语言中文网 16 <nil>

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。该方法原型如下：

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

其中，参数 c 是要写入的字节数据，比如 ASCII 字符。示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
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)
}

运行结果如下：

G <nil>

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。该方法原型如下：

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

其中，参数 r 是要写入的 Unicode 字符。示例代码如下：

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

该例测试结果为：

G 1 <nil>

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。该方法原型如下：

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

其中，参数 s 是要写入的字符串。示例代码如下：

package main
import (
    "bufio"
    "bytes"
    "fmt"
)
func main() {
    wr := bytes.NewBuffer(nil)
    w := bufio.NewWriter(wr)
    s := "C语言中文网"
    n, err := w.WriteString(s)
    w.Flush()
    fmt.Println(string(wr.Bytes()), n, err)
}

运行结果如下：

C语言中文网 16 <nil>

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Go语言中数据I/O对象及操作

1、ReadWriter 对象

2、Reader 对象

3、创建 Reader 对象

1) NewReader() 函数

2) NewReaderSize() 函数

4、操作 Reader 对象

1) Read() 方法

2) ReadByte() 方法

3) ReadBytes() 方法

4) ReadLine() 方法

5) ReadRune() 方法

6) ReadSlice() 方法

7) ReadString() 方法

8) UnreadByte() 方法

9) UnreadRune() 方法

10) Buffered() 方法

11) Peek() 方法

5、Writer 对象

5.1、创建 Writer 对象

1) NewWriter() 函数

2) NewWriterSize() 函数

5.2、操作 Writer 对象

1) Available() 方法

2) Buffered() 方法

3) Flush() 方法

4) Write() 方法

5) WriteByte() 方法

6) WriteRune() 方法

7) WriteString() 方法

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1、`ReadWriter` 对象

2、`Reader` 对象

3、`创建` Reader `对象`

1) `NewReader()` 函数

2) `NewReaderSize()` 函数

4、`操作` Reader `对象`

1) `Read`() 方法

2) `ReadByte`() 方法

3) `ReadBytes`() 方法

4) `ReadLine`() 方法

5) `ReadRune`() 方法

6) `ReadSlice`() 方法

7) `ReadString`() 方法

8) `UnreadByte`() 方法

9) `UnreadRune`() 方法

10) `Buffered`() 方法

11) `Peek`() 方法

5、`Writer` 对象

5.1、`创建` Writer `对象`

1) `NewWriter`() 函数

2) `NewWriterSize`() 函数

5.2、`操作` Writer `对象`

1) `Available`() 方法

2) `Buffered`() 方法

3) `Flush`() 方法

4) `Write`() 方法

5) `WriteByte`() 方法

6) `WriteRune`() 方法

7) `WriteString`() 方法