编程笔记 Golang基础 011 控制台输入与输出

一、控制台

在软件开发工具（如Goland）中，控制台通常指的是集成开发环境（IDE）中的一个组件或面板，它模拟了命令行界面（CLI），允许开发者直接在IDE内部运行和调试程序，以及与操作系统进行交互。这个“控制台”提供了对系统命令行的访问，无需离开IDE即可执行命令、运行脚本、编译代码、查看输出、启动服务器进程等操作。

具体到Goland这样的Java/Go语言IDE中，控制台可能有如下用途：

1. 运行应用程序：可以直接在控制台内运行程序并观察其标准输出（stdout）和标准错误输出（stderr）。
2. 编译构建：通过命令行调用编译器，如go build命令来编译Go语言项目，或者使用Maven、Gradle等构建工具。
3. 测试执行：运行自动化测试，并显示测试结果。
4. 调试支持：提供调试控制台，可以在此设置断点、单步执行、查看变量值等。
5. 版本控制操作：虽然不是必须，但一些IDE的控制台可能会集成Git或其他版本控制系统命令，使得用户能够在控制台窗口内执行版本控制相关的操作。
6. 数据库操作：某些IDE的控制台还可以用于执行SQL查询和其他数据库管理任务。

总之，在软件开发过程中，IDE内的控制台极大地方便了开发人员快速执行和监控各种命令行任务，增强了工作效率，减少了切换不同窗口和工具的需要。

二、格式化输入与输出

Go 语言中的 fmt 包提供了格式化输入（扫描，如 Scan, Scanf, Scanln)和输出（打印，如 Print, Printf, Println, Sprintf, Fprint, 等）的功能。这里主要讲解其输出功能的详细应用示例：

1. 基本输出函数：

   • fmt.Print: 打印所有参数，并在它们之间自动添加空格。

     package main
     import "fmt"
     
     func main() {
         fmt.Print("Hello, ", "World!")
     }
     

   • fmt.Println: 类似于 Print，但在所有参数之后会追加一个换行符。

     fmt.Println("Hello, World!")
     

2. 格式化输出函数：

   • fmt.Printf: 格式化并打印变量，接受一个格式字符串和任意数量的参数。

     fmt.Printf("My name is %s and I am %d years old.\n", "Alice", 30)
     

     这里 %s 是用于字符串的占位符，%d 是用于整数的占位符。

3. 更复杂的格式化选项：

   • 使用标志（flag）来改变输出样式，例如左对齐 -、填充 0、宽度 .width 等。

     fmt.Printf("|%6s|%6d|\n", "Name", 123)    // 默认右对齐，总宽度为6
     fmt.Printf("|%-6s|%-6d|\n", "Name", 123) // 左对齐
     fmt.Printf("|%06s|%06d|\n", "Name", 123) // 用0填充空白
     

   • 输出类型标识符：

     • %v：值的默认表示形式（根据类型不同而变化）
     • %#v：值的 Go 语法表示
     • %T：值的类型的 Go 语法表示
     • %t：布尔型
     • %d, %i：十进制整数
     • %x, %X：十六进制整数
     • %e, %E：科学记数法浮点数
     • %f：浮点数
     • %g 或 %G：根据情况选择 %e 或 %f
     • %%：输出百分号 % 自身

4. 其他输出函数：

   • fmt.Sprintf：将格式化的字符串写入到新的字符串变量中，而不是直接输出到控制台。

     greeting := fmt.Sprintf("Hello, %s!", "Bob")
     fmt.Println(greeting) // 输出：Hello, Bob!
     

   • fmt.Fprint 和相关函数：这些函数可以将格式化内容写入到任意实现了 io.Writer 接口的对象，比如 os.File 或 bufio.Writer。

     file, _ := os.Create("output.txt")
     defer file.Close()
     fmt.Fprintf(file, "Writing to a file: %s\n", "This is a test.")
     

以上仅为部分示例，fmt 包提供的功能非常丰富，实际使用时可以根据需求进行组合和扩展。

三、练习

以下是一个综合性的示例，展示了如何使用 fmt 包进行格式化输出，包括不同类型的数据和更复杂的格式控制：

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

type Person struct {
	Name string
	Age  int
}

func main() {
	// 基本类型输出
	fmt.Println("Simple output:")
	fmt.Println("Hello, World!")
	fmt.Println(123)
	fmt.Println(123.456)

	// 格式化输出
	fmt.Println("\nFormatted output:")
	person := Person{Name: "Alice", Age: 30}
	now := time.Now()
	
	// 使用占位符 %s, %d 和 %.2f 分别对应字符串、整数和保留两位小数的浮点数
	fmt.Printf("Person: Name = %s, Age = %d\n", person.Name, person.Age)
	fmt.Printf("Current time: %v\n", now) // 对于time.Time类型，%v会输出可读的时间格式

	// 使用宽度和填充
	fmt.Printf("|%-10s|%-10d|\n", "Name", 123)   // 左对齐，总宽度为10
	fmt.Printf("|%10s|%10d|\n", "Name", 123)    // 右对齐，总宽度为10，用空格填充
	fmt.Printf("|%010s|%010d|\n", "Name", 123)  // 右对齐，总宽度为10，用0填充

	// 使用 %+v 输出结构体时会包含字段名
	fmt.Printf("\nThe Person struct using %+v:\n%+v\n", person, person)

	// 复杂的格式化示例，输出布尔值、指针以及 Go 语法表示的类型和值
	boolValue := true
	intPtr := new(int)
	*intPtr = 42
	fmt.Printf("\nOther types and flags:\n%t, %#v, %p, %T\n", boolValue, intPtr, intPtr, intPtr)
}

运行此程序将看到各种类型的变量以不同方式格式化输出的结果。

小结

控制台输入与输出在实际开发中较少用到。但在初阶段可以用来测试所编写的代码产生的结果。此外，格式化输出在实际编程中要经常用到，本节内容应多加练习。