Golang 入门 : 字符串

Posted 2021-02-15 sparkdev

在 Golang 中，字符串是一种基本类型，这一点和 C 语言不同。C 语言没有原生的字符串类型，而是使用字符数组来表示字符串，并以字符指针来传递字符串。Golang 中的字符串是一个不可改变的 UTF-8 字符序列，一个 ASCII 码占用 1个字节，其它字符根据需要占用 2-4 个字节，这一点与其它主流的开发语言( C++、Java、Python)是不同的。这样设计的好处有两个：

• 减少内存的使用，节约硬盘空间
• 统一编码格式(UTF-8)有助于减少读取文件时的编码和解码工作

字符串的声明与初始化

声明和初始化字符串非常容易：

s := "hello world"

上面的代码声明了字符串变量 s，其内容为 "hello world"。在 Golang 中字符串的值是不可变的，当创建一个字符串后，无法再次修改这个字符串的内容。所以如果你通过下面的代码修改 s 中的内容就会发生编译错误：

s := "hello nick"

字符串字面量

Golang 支持两种类型的字符串字面量：

• 解释型字符串
• 非解释型字符串

所谓的解释型字符串就是用双引号括起来的字符串("")，其中的转义字符会被替换掉，这些转义字符包括：

a    // 响铃     
    // 退格
f    // 换页

    // 换行

    // 回车
	    // 制表符
u    // Unicode 字符
v    // 垂直制表符
"    // 双引号
\\    // 反斜杠

非解释型字符串是指用反引号( ` 一般在 Esc 键下面，数字键 1 的左边)括起来的字符串。在非解释型字符串中的转义字符不会被解释，并且还支持换行。

看下面的 demo：

package main
import "fmt"

func main() {
    s1 := "Hello
World!"
    s2 := `Hello

           nick!`
    fmt.Println(s1)
    fmt.Println(s2)
}

运行上面的代码，输出如下：

反单引号可以跨行，并且引号内的所有内容都会直接输出，包括转义字符和空格缩进等。而双引号则不能换行，并且会解析转义字符。

字符串的长度

内置函数 len() 可以返回一个字符串中的字节数(注意，不是 rune 字符数目)，索引操作 s[i] 可以返回字符串 s 中第 i 个字节的值。

s := "abc你"
fmt.Printf("字符串的字节长度是：%d
", len(s))
for i := 0; i < len(s); i++ {
    fmt.Println(s[i])
}

字符串的字节长度是：6

97         // a
98         // b
99         // c
228        // 你
189        // 你
160        // 你

最后的三个字节组成了汉字 "你"。

如果要获取字符串中字符的个数，可以先把字符串转换成 []rune 类型，然后用 len() 函数获取字符个数：

s := "abc你"
r := []rune(s)
fmt.Print(len(r))

这次输出的结果为：4。

从字符串中截取内容

可以通过下面的语法截取字符串中的内容：

s := "abcdef"
s1 := s[1:4]

此时 s1 的内容为 "bcd"，该语法通过下标索引的方式截取字符串中的内容，特点是 "左含右不含"。也就是说新的子串包含源串索引为 1 的字符，而不包含源串索引为 4 的字符。
如果要从源串的开始处截取可以省略第一个索引：

s2 := s[:4]

s2 的内容为 "abcd"。
如果要从源串的某个位置开始一直截取到末尾，可以省略第二个索引：

s3 := s[2:]

s3 的内容为 "cdef"。

访问越界问题
在通过索引访问字符串或者是截取子串时需要考虑索引越界的问题，如果试图访问超出字符串索引范围的字节将会在运行时导致 panic 异常：

s4 := s[2:10]

连接字符串

使用 + 号可轻松的把字符串连接起来：

s := "hello"
s1 := " "
s2 := "world"
s3 := s + s1 + s2

此时 s3 的内容为 "hello world"。

遍历字符串

由于可以通过下标索引字符串中的字节，所以可以用这种方式遍历字符串：

s := "abc你好"
for i := 0; i < len(s); i++ {
    fmt.Printf("%c", s[i])
}

输出的结果如下：
abc你好
可见在字符串中含有非单字节的字符时这种方法是不正确的。range 函数能解决这个问题：

for _, v := range s {
    fmt.Printf("%c", v)
}

这次输出的结果为：
abc你好

修改字符串

在 Golang 中，不能修改字符串的内容，也就是说不能通过 s[i] 这种方式修改字符串中的字符。要修改字符串的内容，可以先将字符串的内容复制到一个可写的变量中，一般是 []byte 或 []rune 类型的变量，然后再进行修改。
如果要对字符串中的字节进行修改，就转换为 []byte 类型，如果要对字符串中的字符修改，就转换为 []rune 类型，在转换类型的过程中会自动复制数据。

修改字符串中的字节(用 []byte)
对于那些单字节字符来说，可以通过这种方式进行修改：

s := "Hello 世界"
b := []byte(s)    // 转换为 []byte，数据被自动复制
b[5] = ‘,‘        // 把空格改为半角逗号
fmt.Printf("%s
", s)
fmt.Printf("%s
", b)

输出结果为：
Hello 世界
Hello,世界

修改字符串中的字符(用 []rune)

s := "Hello 世界"
b := []rune(s)    // 转换为 []rune，数据被自动复制
b[6] = ‘中‘
b[7] = ‘国‘
fmt.Println(s)
fmt.Println(string(b))

输出结果为：
Hello 世界
Hello 中国

注意：和 C/C++ 不一样，Golang 语言中的字符串是根据长度限定的，而非特殊的字符 。string 类型的 0 值是长度为 0 的字符串，即空字符串 ""。

strings 包

strings 是非常重要的一种基本类型，所需要执行的操作繁多且比较复杂，因此一般的编程语言都会额外封装一些方法用于处理字符串。Golang 语言的标准库中也存在这样一个名称为 strings 的库。下面介绍一些 strings 库的常见用法。

检查是否包含子串
判断一个字符串中是否包含某个子串是经常遇到的一种字符串操作，在 strings 包中，可以使用 Contains() 函数进行判断：

s := "A good tree bears good fruit"
fmt.Printf("%t
", strings.Contains(s, "tree"))

输出的结果为：true。

如果要检查字符串是不是以某个子串开始的，可以使用 HasPrefix() 函数：

s := "A good tree bears good fruit"
fmt.Printf("%t
", strings.HasPrefix(s, "A good"))

输出的结果为：true。

如果要检查字符串是不是以某个子串结束的，可以使用 HasSuffix() 函数：

s := "A good tree bears good fruit"
fmt.Printf("%t
", strings.HasSuffix(s, "good fruit"))

输出的结果为：true。

与 Contains() 函数相比，ContainsAny() 函数能够匹配更广泛的内容，并且可以匹配 Unicode 字符：

fmt.Println(strings.Contains("failure", "a & o"))                // false
fmt.Println(strings.Contains("foo", ""))                         // true
fmt.Println(strings.Contains("", ""))                            // true

fmt.Println(strings.ContainsAny("failure", "a & o"))             // true
fmt.Println(strings.ContainsAny("foo", ""))                      // false
fmt.Println(strings.ContainsAny("", ""))                         // false

fmt.Println(strings.ContainsAny("好树结好果", "好树"))             // true

获取子串的索引
在 Golang  中，字符串中的字符都有一个索引值，很多时候我们要操作字符串，就必须先获取字符在字符串中的索引值。在 strings 包中 Index 函数可以返回指定字符或字符串的第一个字符的索引值，如果不存在则返回 -1：

fmt.Println(strings.Index("Hi I‘m Nick, Hi", "Nick"))                // 7
fmt.Println(strings.Index("Hi I‘m Nick, Hi", "Hi"))                  // 0
fmt.Println(strings.Index("Hi I‘m Nick, Hi", "abc"))                 // -1
fmt.Println(strings.LastIndex("Hi I‘m Nick, Hi", "Hi"))              // 13

LastIndex 函数返回匹配到的最后一个子串的索引值。
如果处理包含多个字节组成的字符的字符串，需要使用 IndexRune 函数来对字符进行定位：

fmt.Println(strings.IndexRune("好树结好果", ‘树‘))     // 3

注意这里返回的是 3，这是 "树" 的第一个字节在字符串中的位置。

替换字符串
替换字符串最常用的方式其实是通过正则匹配去替换的，其灵活度更高。而 Golang 则为比较基础的替换操作提供了 Replace 函数：

fmt.Println(strings.Replace("你好世界", "世界", "地球", 1))

输出的结果为：你好地球
strings.Replate(str, old, new, n) 函数一共有 4 个参数，第一个为源字符串，第二个表示源字符串中需要被替换掉的字符串，第三个是替换的内容，最后一个 n 则表示替换匹配到的前 n 个记录。

大小写转换
操作字符串就免不了大小写转换，ToLower() 函数把字符串转换为小写，ToUpper() 函数把字符串转换为大写：

s := "A good tree bears good fruit"
s1 := "HOW ARE YOU?"
fmt.Printf("%s
", strings.ToUpper(s))
fmt.Printf("%s
", strings.ToLower(s1))

输出的结果如下：
A GOOD TREE BEARS GOOD FRUIT
how are you?

修剪
在处理用户的输入时，去掉字符串前后多余的空白字符非常重要，strings 包中提供了 Trem()、TrimLeft() 和 TrimRight() 来实现这个功能：

fmt.Printf("%q
", strings.Trim(" Golang ", " "))
fmt.Printf("%q
", strings.TrimLeft(" Golang ", " "))
fmt.Printf("%q
", strings.TrimRight(" Golang ", " "))

输出的结果如下：
"Golang"
"Golang "
" Golang"

分隔与拼接
Split() 函数按照指定的分隔符分隔字符串并返回一个切片：

fmt.Printf("%q
", strings.Split("a,b,c", ","))
fmt.Printf("%q
", strings.Split("a boy a girl a cat", "a "))
fmt.Printf("%q
", strings.Split("xyz", ""))

输出的结果如下：
["a" "b" "c"]
["" "boy " "girl " "cat"]
["x" "y" "z"]

Join() 函数则会将元素类型为 string 的切片使用分隔符拼接组成一个字符串：

fmt.Printf("%q
", strings.Join([]string{"boy", "girl", "cat"}, ";"))

输出的结果如下：
"boy;girl;cat"

strconv 包

这个包主要用于字符串与其他类型的转换。这里我们简单的看下如何通过 Itoa() 函数把字符串转换为整型：

num, _ := strconv.Atoi("123")
num += 5
fmt.Printf("%d
", num)

上面这段代码输出的结果为：128
这说明字符串 "123" 被成功的转换成了十进制整数 123，随后还进行了加法运算。

总结

对于任何一门编程语言来说，字符串的定义和相关操作都是非常基础的内容。从本文我们可以看到，Golang  的字符串类型原生支持 Unicode，操作起来也非常的方便，特别是提供了便利的 strings 包。这让我们能够轻松的了解并使用 Golang 的 string 类型。

参考：
《Go语言编程入门与实战技巧》