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### 3.5.4. 字符串和Byte切片
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标准库中有四个包对字符串处理尤为重要: bytes, strings, strconv, 和 unicode. strings 包提供了许多如字符串的查询, 替换, 比较, 截断, 拆分, 和合并等功能.
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bytes 包也提供了很多类似功能的函数, 但是针对和字符串有着相同结构的 []byte 类型. 因为字符串是只读的, 因此逐步构建字符串会导致很多分配和复制. 在这种情况下, 使用 bytes.Buffer 类型会更有效, 稍后我们将展示.
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strconv 包提供了 布尔型, 整型数, 浮点数和对应字符串间的相互转换, 还提供了双引号的字符串面值形式的转换.
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unicode 包提供了类似 IsDigit, IsLetter, IsUpper, 和 IsLower 等功能, 它们用于给字符分类. 每个函数有一个单一的rune类型的参数, 然后返回一个布尔值. 像 ToUpper 和 ToLower 之类的转换函数将用于rune字符的大小写转换. 所有的这些函数都是遵循Unicode标准定义的字母,数字等分类规范. strings 包也有类似的函数, 它们是 ToUpper 和 ToLower, 将原始字符串的每个字符都做相应的转换, 然后返回新的字符串.
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下面的 basename 函数的灵感由Unix shell的同名工具而来. 在我们实现的版本中, basename(s) 将看起来像是系统路径的前缀删除, 同时将看似文件类型的后缀名删除:
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```Go
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fmt.Println(basename("a/b/c.go")) // "c"
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fmt.Println(basename("c.d.go")) // "c.d"
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fmt.Println(basename("abc")) // "abc"
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```
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第一个版本并没有使用任何库, 全部手工实现:
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```Go
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gopl.io/ch3/basename1
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// basename removes directory components and a .suffix.
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// e.g., a => a, a.go => a, a/b/c.go => c, a/b.c.go => b.c
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func basename(s string) string {
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// Discard last '/' and everything before.
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for i := len(s) - 1; i >= 0; i-- {
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if s[i] == '/' {
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s = s[i+1:]
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break
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}
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}
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// Preserve everything before last '.'.
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for i := len(s) - 1; i >= 0; i-- {
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if s[i] == '.' {
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s = s[:i]
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break
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}
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}
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return s
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}
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```
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一个简化的版本使用了 strings.LastIndex 库函数:
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```Go
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gopl.io/ch3/basename2
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func basename(s string) string {
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slash := strings.LastIndex(s, "/") // -1 if "/" not found
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s = s[slash+1:]
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if dot := strings.LastIndex(s, "."); dot >= 0 {
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s = s[:dot]
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}
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return s
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}
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```
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path 和 path/filepath 包提供了关于文件名更一般的函数操作. 使用斜杠分隔路径可以在任何操作系统上工作. 斜杠本身不应该用于文件名, 但是在其他一些领域可能是有效的, 例如URL路径组件. 相比之下, path/filepath 包使用操作系统本身的路径规则, 例如 POSIX 系统使用 /foo/bar, Microsoft Windows 使用 c:\foo\bar 等.
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让我们继续另一个字符串的例子. 任务是将一个表示整值的字符串, 每隔三个字符插入一个逗号, 例如 "12345" 处理后成为 "12,345". 这个版本只适用于整数类型; 支持浮点数类型的支持留做练习.
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```Go
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gopl.io/ch3/comma
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// comma inserts commas in a non-negative decimal integer string.
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func comma(s string) string {
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n := len(s)
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if n <= 3 {
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return s
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}
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return comma(s[:n-3]) + "," + s[n-3:]
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}
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```
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输入 comma 的参数是一个字符串. 如果输入字符串的长度小于或等于3的话, 则不需要插入逗号. 否则, comma 将在最后三个字符前切割为两个两个子串, 然后用前面的子串递归调用自身.
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一个字符串包含的字节数组, 一旦创建, 是不可变的. 相比之下, 一个字节切片的原始则可以自由地修改.
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字符串和字节切片可以相互转换:
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```Go
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s := "abc"
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b := []byte(s)
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s2 := string(b)
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```
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从概念上讲, []byte(s) 转换是分配了一个新的字节数组保存了字符串数据的拷贝, 然后引用这个字节数组. 编译器的优化可以避免在一些场景下分配和复制字符串数据, 但总的来说需要确保在b被修改的情况下, 原始的s字符串也不会改变. 将一个字节切片转到字符串的 string(b) 操作则是构造一个拷贝, 以确保s2字符串是只读的.
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为了避免转换中不必要的内存分配, bytes包和strings同时提供了许多类似的实用函数. 下面是strings包中的六个函数:
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```Go
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func Contains(s, substr string) bool
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func Count(s, sep string) int
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func Fields(s string) []string
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func HasPrefix(s, prefix string) bool
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func Index(s, sep string) int
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func Join(a []string, sep string) string
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```
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bytes 包中对应的六个函数:
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```Go
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func Contains(b, subslice []byte) bool
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func Count(s, sep []byte) int
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func Fields(s []byte) [][]byte
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func HasPrefix(s, prefix []byte) bool
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func Index(s, sep []byte) int
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func Join(s [][]byte, sep []byte) []byte
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```
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唯一的区别是字符串类型参数被替换成了字节切片类型的参数.
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bytes 包还提供了 Buffer 类型用于字节切片的缓存. 一个 Buffer 开始是空的, 但是随着 string, byte, 和 []byte 等类型数据的写入可以动态增长, 一个 bytes.Buffer 变量并不需要处理化, 因此零值也是有效的:
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```Go
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gopl.io/ch3/printints
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// intsToString is like fmt.Sprintf(values) but adds commas.
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func intsToString(values []int) string {
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var buf bytes.Buffer
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buf.WriteByte('[')
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for i, v := range values {
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if i > 0 {
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buf.WriteString(", ")
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}
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fmt.Fprintf(&buf, "%d", v)
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}
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buf.WriteByte(']')
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return buf.String()
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}
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func main() {
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fmt.Println(intsToString([]int{1, 2, 3})) // "[1, 2, 3]"
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}
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```
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当向 bytes.Buffer 添加任意字符的UTF8编码, 最好使用 bytes.Buffer 的 WriteRune 方法, 但是 WriteByte 方法对于写入类似 '[' 和 ']' 等 ASCII 字符则更有效.
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bytes.Buffer 类型有着诸多实用的功能, 我们在第七章讨论接口时层涉及到, 我们将看看如何将它用作一个I/O 的输入和输出对象, 例如 Fprintf 的 io.Writer 输出, 或作为输入源 io.Reader.
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**练习3.10:** 编写一个非递归版本的comma函数, 使用 bytes.Buffer 代替字符串链接操作.
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**练习3.11:** 完善 comma 函数, 以支持浮点数处理和一个可选的正负号处理.
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**练习3.12:** 编写一个函数, 判断两个字符串是否是是相互打乱的, 也就是说它们有着相同的字符, 但是对应不同的顺序.
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