Go 语言 fmt 模块的完整方法详解及示例

以下是 Go 语言 fmt 模块的完整方法详解及示例，涵盖所有核心功能：

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一、输出函数

将数据写入标准输出、文件或字符串。

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1. Print / Println / Printf

功能

• Print: 写入标准输出，不换行。
• Println: 写入标准输出并换行。
• Printf: 格式化写入标准输出。

示例

fmt.Print("Hello, ")        // 输出：Hello, 
fmt.Println("World!")       // 输出：World!（换行）
fmt.Printf("%s %d\n", "Year:", 2023) // 输出：Year: 2023（换行）

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2. Fprint / Fprintln / Fprintf

功能

将内容写入指定的 io.Writer（如文件、网络连接）。

示例

file, _ := os.Create("output.txt")
fmt.Fprint(file, "Hello ")     // 写入文件内容：Hello 
fmt.Fprintln(file, "World!")   // 写入文件内容：World!（换行）
fmt.Fprintf(file, "Value: %d", 100) // 写入文件内容：Value: 100

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3. Sprint / Sprintln / Sprintf

功能

将内容格式化为字符串并返回。

示例

s1 := fmt.Sprint("Hello", 123)       // s1 = "Hello123"
s2 := fmt.Sprintln("World!")         // s2 = "World!\n"
s3 := fmt.Sprintf("Value: %d", 100)  // s3 = "Value: 100"

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二、输入函数

从标准输入、文件或字符串读取数据。

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1. Scan / Scanln / Scanf

功能

• Scan: 从标准输入读取，以空格分隔。
• Scanln: 读取到换行符停止。
• Scanf: 按格式字符串读取。

示例

var a int
var b string

// 输入：10 ABC
fmt.Scan(&a, &b)      // a=10, b="ABC"

// 输入：20 XYZ\n
fmt.Scanln(&a, &b)    // a=20, b="XYZ"

// 输入：Number: 30
fmt.Scanf("Number: %d", &a) // a=30

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2. Fscan / Fscanln / Fscanf

功能

从指定的 io.Reader（如文件）读取数据。

示例

file, _ := os.Open("data.txt")
var x int
var y string

// 文件内容：100 Golang
fmt.Fscan(file, &x, &y)    // x=100, y="Golang"

// 文件内容：200 Rust\n
fmt.Fscanln(file, &x, &y)  // x=200, y="Rust"

// 文件内容：Value: 300
fmt.Fscanf(file, "Value: %d", &x) // x=300

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3. Sscan / Sscanln / Sscanf

功能

从字符串解析数据。

示例

str := "404 Not Found"
var code int
var msg string

fmt.Sscan(str, &code, &msg)     // code=404, msg="Not"
fmt.Sscanln("500 Error\n", &code, &msg) // code=500, msg="Error"
fmt.Sscanf("Status: 200 OK", "Status: %d %s", &code, &msg) // code=200, msg="OK"

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三、格式化动词

常用格式化占位符（部分）：

动词	说明	示例
%v	默认格式	%v → {Alice 30}
%d	十进制整数	%d → 25
%f	浮点数	%f → 3.141593
%s	字符串	%s → "hello"
%t	布尔值	%t → true
%p	指针地址	%p → 0xc0000a
%T	类型	%T → int

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四、其他功能

1. Errorf

功能

生成格式化错误。

示例

err := fmt.Errorf("无效的用户ID: %d", -1)
// err.Error() = "无效的用户ID: -1"

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2. Formatter 和 Stringer 接口

功能

自定义类型的格式化行为。

示例

type User struct {
    Name string
    Age  int
}

// 实现 Stringer 接口
func (u User) String() string {
    return fmt.Sprintf("%s (%d岁)", u.Name, u.Age)
}

// 实现 Formatter 接口
func (u User) Format(f fmt.State, verb rune) {
    if verb == 'v' {
        fmt.Fprintf(f, "User{Name:%s, Age:%d}", u.Name, u.Age)
    }
}

u := User{"Bob", 30}
fmt.Println(u)        // 输出：Bob (30岁)
fmt.Printf("%v", u)   // 输出：User{Name:Bob, Age:30}

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五、注意事项

1. 错误处理 ：Scan 系列函数返回成功解析的项数和错误。

   n, err := fmt.Scan(&a, &b)
   if err != nil {
       log.Fatal("输入错误:", err)
   }

2. 性能 ：频繁字符串拼接时，优先使用 strings.Builder 而非 Sprintf。

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六、完整函数列表

函数签名	功能说明
Print(a ...any) (n int, err error)	标准输出
Println(a ...any) (n int, err error)	标准输出并换行
Printf(format string, a ...any) (n int, err error)	格式化输出
Fprint(w io.Writer, a ...any) (n int, err error)	写入 io.Writer
Sprint(a ...any) string	返回格式化字符串
Errorf(format string, a ...any) error	生成格式化错误

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通过掌握 fmt 包的方法，可以高效处理输入输出、字符串格式化及错误生成。