【GoLang入门教程】Go语言几种标准库介绍(八)_go语言标准库学习

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前言

上一篇，我们介绍了plugin、reflect、regexp三个库，这篇我们继续介绍剩下的库

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几种库

runtime库 ( 运行时接口)

在 Go 语言的标准库中，runtime 包提供了与 Go 运行时系统交互的功能。

这个包包括了一些控制和查询运行时状态的函数，如协程控制、垃圾回收、程序退出等。

常用的函数：

1. Gosched 函数： 让出处理器给其他 goroutine 执行，以便调度器能够有效地分配时间给不同的 goroutine。
2. Go 函数： 用于启动一个新的 goroutine。
3. NumCPU 函数： 返回机器上的逻辑 CPU 核心数。
4. NumGoroutine 函数： 返回当前程序中活跃的 goroutine 数量。
5. GOMAXPROCS 函数： 用于设置或查询可同时执行的最大 CPU 核心数。
6. MemStats 结构和 ReadMemStats 函数： 提供了对内存使用情况的统计信息。

示例

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
	"sync"
)

func main() {
	// 设置最大同时执行的 CPU 核心数
	runtime.GOMAXPROCS(2)

	// 获取机器上的逻辑 CPU 核心数
	numCPU := runtime.NumCPU()
	fmt.Println("Number of CPUs:", numCPU)

	// 启动多个 goroutine
	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < 5; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(index int) {
			defer wg.Done()
			fmt.Printf("Goroutine %d is running on CPU %d\n", index, runtime.NumCPU())
		}(i)
	}
	wg.Wait()

	// 获取当前程序中活跃的 goroutine 数量
	numGoroutines := runtime.NumGoroutine()
	fmt.Println("Number of Goroutines:", numGoroutines)

	// 让出处理器给其他 goroutine 执行
	runtime.Gosched()

	// 输出内存统计信息
	var memStats runtime.MemStats
	runtime.ReadMemStats(&memStats)
	fmt.Printf("Allocated memory: %d bytes\n", memStats.Alloc)
	fmt.Printf("Total memory allocated: %d bytes\n", memStats.TotalAlloc)
	fmt.Printf("Heap memory allocated: %d bytes\n", memStats.HeapAlloc)
}

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在这个示例中，使用了 runtime.GOMAXPROCS 设置最大同时执行的 CPU 核心数，使用 runtime.NumCPU 获取机器上的逻辑 CPU 核心数，使用 runtime.NumGoroutine 获取当前程序中活跃的 goroutine 数量。

还启动了多个 goroutine 并使用 runtime.Gosched 让出处理器给其他 goroutine 执行。最后，使用 runtime.ReadMemStats 输出内存统计信息。

sort库（排序接口）

在 Go 语言的标准库中，sort 包提供了对切片和用户定义的集合进行排序的功能。

它支持排序各种类型的数据，包括内置的基本数据类型以及用户定义的类型。

主要的函数和接口：

1. sort.Interface 接口： 用户定义的类型需要实现这个接口的三个方法（Len、Less、Swap）来支持排序。这样的类型可以被 sort 包的函数直接使用。
2. sort.Sort 函数： 对实现了 sort.Interface 接口的类型进行原地排序。
3. sort.Slice 函数： 对切片进行排序，可以接受切片、比较函数和附加参数。
4. sort.Search 函数： 在有序切片中查找一个元素，并返回它的索引。如果找不到，返回应该插入的位置。

示例

package main

import (
	"fmt"
	"sort"
)

// 定义一个结构体类型
type Person struct {
	Name string
	Age  int
}

// 定义一个实现 sort.Interface 接口的切片类型
type People []Person

func (p People) Len() int           { return len(p) }
func (p People) Less(i, j int) bool { return p[i].Age < p[j].Age }
func (p People) Swap(i, j int)      { p[i], p[j] = p[j], p[i] }

func main() {
	// 基本数据类型的切片排序
	intSlice := []int{5, 2, 7, 1, 8, 3}
	sort.Ints(intSlice)
	fmt.Println("Sorted Ints:", intSlice)

	// 自定义类型的切片排序
	people := People{
		{"Alice", 25},
		{"Bob", 30},
		{"Charlie", 22},
	}
	sort.Sort(people)
	fmt.Println("Sorted People:", people)

	// 使用 sort.Slice 对切片进行排序
	strSlice := []string{"banana", "apple", "orange", "grape"}
	sort.Slice(strSlice, func(i, j int) bool {
		return len(strSlice[i]) < len(strSlice[j])
	})
	fmt.Println("Sorted Strings by Length:", strSlice)

	// 使用 sort.Search 在有序切片中查找元素
	searchSlice := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	index := sort.Search(len(searchSlice), func(i int) bool {
		return searchSlice[i] >= 6
	})
	fmt.Println("Index of 6 in Sorted Slice:", index)
}

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在这个示例中，使用了 sort.Ints 和 sort.Sort 对切片进行排序。

同时，定义了一个 Person 结构体和一个实现了 sort.Interface 接口的 People 类型，然后使用 sort.Sort 对自定义类型的切片进行排序。

最后，使用 sort.Slice 对字符串切片进行排序，并使用 sort.Search 在有序切片中查找元素。

这些函数和接口提供了灵活而强大的排序功能，适用于各种排序需求。

strings库(字符串转换、解析及实用函数)

在 Go 语言的标准库中，strings 包提供了对字符串进行操作的各种函数。

这些函数包括字符串的拼接、切割、替换、搜索等，提供了丰富的字符串处理功能。

常用的函数：

1. Contains 函数： 判断字符串是否包含子串。
2. Count 函数： 统计子串在字符串中出现的次数。
3. HasPrefix 和 HasSuffix 函数： 判断字符串是否以指定的前缀或后缀开始或结束。
4. Index 和 LastIndex 函数： 返回子串在字符串中第一次和最后一次出现的位置。
5. Join 函数： 将字符串切片连接成一个字符串，中间用指定的分隔符分隔。
6. Replace 函数： 替换字符串中的指定子串。
7. Split 函数： 将字符串切割成字符串切片，根据指定的分隔符。
8. ToLower 和 ToUpper 函数： 将字符串转换为小写或大写。

示例

package main

import (
	"fmt"
	"strings"
)

func main() {
	// Contains函数：判断字符串是否包含子串
	fmt.Println(strings.Contains("Hello, Gophers!", "Go")) // true

	// Count函数：统计子串在字符串中出现的次数
	fmt.Println(strings.Count("banana", "a")) // 3

	// HasPrefix和HasSuffix函数：判断字符串是否以指定的前缀或后缀开始或结束
	fmt.Println(strings.HasPrefix("Gopher", "Go")) // true
	fmt.Println(strings.HasSuffix("Gopher", "per")) // true

	// Index和LastIndex函数：返回子串在字符串中第一次和最后一次出现的位置
	fmt.Println(strings.Index("Hello, Gophers!", "Gophers"))    // 7
	fmt.Println(strings.LastIndex("Hello, Gophers!", "o"))       // 10

	// Join函数：将字符串切片连接成一个字符串，中间用指定的分隔符分隔
	strSlice := []string{"apple", "banana", "orange"}
	joinedString := strings.Join(strSlice, ", ")
	fmt.Println(joinedString) // apple, banana, orange

	// Replace函数：替换字符串中的指定子串
	replacedString := strings.Replace("Hello, Gophers!", "Gophers", "World", -1)
	fmt.Println(replacedString) // Hello, World!

	// Split函数：将字符串切割成字符串切片，根据指定的分隔符
	splitString := strings.Split("apple,banana,orange", ",")
	fmt.Println(splitString) // [apple banana orange]

	// ToLower和ToUpper函数：将字符串转换为小写或大写
	lowerString := strings.ToLower("GoLang")
	upperString := strings.ToUpper("GoLang")
	fmt.Println(lowerString, upperString) // golang GOLANG
}

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这些函数提供了丰富的字符串处理功能，可以满足各种字符串操作的需求。

time库(时间接口)

在 Go 语言的标准库中，time 包提供了对时间的处理和操作功能。

time 包主要包含了表示时间的结构体、时间的格式化和解析、定时器等相关的功能。

常用的函数：

1. Time 类型： 表示一个具体的时间点。Time 类型的值可以通过 time.Now() 获取当前时间，也可以通过 time.Parse 解析字符串得到。
2. Duration 类型： 表示时间间隔，用于表示两个 Time 值之间的差异。
3. time.Now 函数： 获取当前时间。
4. time.After 和 time.Sleep 函数： 用于等待一段时间。
5. time.Parse 和 time.Format 函数： 用于时间格式的解析和格式化。
6. time.Timer 和 time.Ticker 类型： 分别表示定时器和周期性的定时器。

示例

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	// 获取当前时间
	now := time.Now()
	fmt.Println("Current Time:", now)

	// 格式化时间
	fmt.Println("Formatted Time:", now.Format("2006-01-02 15:04:05"))

	// 解析时间字符串
	parsedTime, err := time.Parse("2006-01-02", "2023-01-01")
	if err != nil {
		fmt.Println("Error parsing time:", err)
		return
	}
	fmt.Println("Parsed Time:", parsedTime)

	// 时间间隔（Duration）
	duration := 3 * time.Second
	fmt.Println("Duration:", duration)

	// 等待一段时间
	time.Sleep(2 * time.Second)
	fmt.Println("After Sleep")

	// 定时器
	timer := time.NewTimer(1 * time.Second)
	<-timer.C
	fmt.Println("Timer expired")

	// 周期性定时器
	ticker := time.NewTicker(500 * time.Millisecond)
	for i := 0; i < 5; i++ {
		<-ticker.C
		fmt.Println("Ticker Tick", i+1)
	}
	ticker.Stop()
	fmt.Println("Ticker stopped")
}

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在这个示例中，使用 time.Now 获取当前时间，使用 Format 格式化时间，使用 time.Parse 解析时间字符串，使用 time.Sleep 等待一段时间，使用 time.NewTimer 创建定时器，使用 time.NewTicker 创建周期性的定时器等。

text库(文本模板及 Token 词法器)

在 Go 语言的标准库中，“text” 包并不存在。

只有一些与文本处理相关的包，比如 text/template 或 text/scanner。

1.text/template 包：

提供了一种简单的模板引擎，用于生成文本输出。它允许在模板中嵌入变量和控制结构，然后通过传入数据来生成最终的文本输出。

示例

package main

import (
    "os"
    "text/template"
)

func main() {
    // 定义模板
    tpl := "Hello, {{.Name}}! Today is {{.Day}}."

    // 创建模板对象
    t := template.Must(template.New("greeting").Parse(tpl))

    // 准备数据
    data := map[string]interface{}{
        "Name": "Gopher",
        "Day":  "Wednesday",
    }

    // 渲染模板
    t.Execute(os.Stdout, data)
}
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2.text/scanner 包：

提供了一个用于扫描文本的基本扫描器。这个包可用于将文本分割成令牌（Token）并对其进行处理。

示例

package main

import (
	"fmt"
	"strings"
	"text/scanner"
)

func main() {
	// 创建扫描器
	var s scanner.Scanner
	s.Init(strings.NewReader("Hello, World!"))

	// 扫描并打印令牌
	for tok := s.Scan(); tok != scanner.EOF; tok = s.Scan() {
		fmt.Printf("Token: %s\n", s.TokenText())
	}
}

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总结

这里我们介绍了5个库runtime、sort、strings、time、text ，至此，所有的标准库都已经介绍完了

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专栏集锦

大佬们可以收藏以备不时之需：

Spring Boot 专栏：http://t.csdnimg.cn/peKde

ChatGPT 专栏：http://t.csdnimg.cn/cU0na

Java 专栏：http://t.csdnimg.cn/YUz5e

Go 专栏：http://t.csdnimg.cn/Jfryo

Netty 专栏：http://t.csdnimg.cn/0Mp1H

Redis 专栏：http://t.csdnimg.cn/JuTue

Mysql 专栏：http://t.csdnimg.cn/p1zU9

架构之路 专栏：http://t.csdnimg.cn/bXAPS

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