Golang 字符串

2024-01-09

字数统计: 2.7k字 | 阅读时长≈ 12分

Go 入门指南: 字符串

字符串

字符串是 UTF-8 字符的一个序列（当字符为 ASCII 码时则占用 1 个字节，其它字符根据需要占用 2-4 个字节）。UTF-8 是被广泛使用的编码格式，是文本文件的标准编码，其他包括 XML 和 JSON 在内，也都使用该编码。由于该编码对占用字节长度的不定性，Go 中的字符串也可能根据需要占用 1 至 4 个字节，这与其他语言如 C++、Java 或者 Python 不同（Java 始终使用2个字节）。Go 这样做的好处是不仅减少了内存和硬盘空间占用，同时也不用像其他语言那样需要对使用 UTF-8 字符集的文本进行编码和解码。

字符串是一种值类型，且值不可变，即创建某个文本后你无法再次修改这个文本的内容；更深入地讲，字符串是字节的定长数组。
Go 支持一下2种形式的字面值:

解释字符串: 该类字符串使用双引号括起来，其中的相关的转义字符将被替换，这些转义字符包括：
- \n: 换行符
- \r: 回车符
- \t: tab 键
- \u 或 \U: Unicode 字符
- \\: 反斜杠自身
非解释字符串: 该类字符串使用反引号括起来，支持换行，例如：
1
`This is a raw string \n` 中的 `\n\` 会被原样输出。

和 C/C++ 不一样，Go 中的字符串是根据长度限定，而非特殊字符 \0。string 类型的零值为长度为零的字符串，即空字符串 ""。

一般的比较运算符（==、!=、<、<=、>=、>）通过在内存中按字节比较来实现字符串的对比。你可以通过函数 len() 来获取字符串所占的字节长度，例如：len(str)。

字符串的内容（纯字节）可以通过标准索引法来获取，在中括号 [] 内写入索引，索引从 0 开始计数：

字符串 str 的第 1 个字节：str[0]
第 i 个字节：str[i - 1]
最后 1 个字节：str[len(str)-1]

需要注意的是，这种转换方案只对纯 ASCII 码的字符串有效。

注意事项 获取字符串中某个字节的地址的行为是非法的，例如：&str[i]。

字符串拼接符 `+`

两个字符串 s1 和 s2 可以通过 s := s1 + s2 拼接在一起。s2 追加在 s1 尾部并生成一个新的字符串 s。

你可以通过以下方式来对代码中多行的字符串进行拼接：
1
2
str := "Beginning of the string " +
"second part of the string"
由于编译器行尾自动补全分号的缘故，加号 + 必须放在第一行。

拼接的简写形式 += 也可以用于字符串：

1
2
3

s := "hel" + "lo,"
s += "world!"
fmt.Println(s) //输出 “hello, world!”

在循环中使用加号 + 拼接字符串并不是最高效的做法，更好的办法是使用函数 strings.Join()，有没有更好地办法了？有！使用字节缓冲（bytes.Buffer）拼接更加给力。

strings 和 strconv 包

作为一种基本数据结构，每种语言都有一些对于字符串的预定义处理函数。Go 中使用 strings 包来完成对字符串的主要操作。

前缀和后缀

HasPrefix 判断字符串 s 是否以 prefix 开头
1
strings.HasPrefix(s, prefix string) bool
HasSuffix 判断字符串 s 是否以 suffix 结尾
1
strings.HasSuffix(s, suffix string) bool

示例 presuffix.go

package main

import (
  "fmt"
  "strings"
)

func main() {
  var str string = "This is an example of a string"
  fmt.Printf("T/F? Does the string \"%s\" have prefix %s? ", str, "Th")
  fmt.Printf("%t\n", strings.HasPrefix(str, "Th"))
}

输出:

1	T/F? Does the string "This is an example of a string" have prefix Th? true

字符串包含关系

Contains 判断字符串 s 是否包含 substr
1
strings.Contains(s, substr string) bool

判断子字符串或字符在父字符串中出现的位置（索引）

Index 返回子字符串 str 在字符串 s 中的索引（str 的第一个字符的索引），-1 表示字符串 s 不包含字符串 str：
1
strings.Index(s, str string) int
LastIndex 返回子字符串 str 在字符串 s 中最后出现位置的索引（str 的第一个字符的索引），-1 表示字符串 s 不包含字符串 str：
1
strings.LastIndex(s, str string) int
如果 ch 是非 ASCII 编码的字符，建议使用以下函数来对字符进行定位：
1
strings.IndexRune(s string, r rune) int

示例 index_in_string.go

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main() {
    var str string = "Hi, I'm Marc, Hi."

    fmt.Printf("The position of \"Marc\" is: ")
    fmt.Printf("%d\n", strings.Index(str, "Marc"))

    fmt.Printf("The position of the first instance of \"Hi\" is: ")
    fmt.Printf("%d\n", strings.Index(str, "Hi"))

    fmt.Printf("The position of the last instance of \"Hi\" is: ")
    fmt.Printf("%d\n", strings.LastIndex(str, "Hi"))

    fmt.Printf("The position of \"Burger\" is: ")
    fmt.Printf("%d\n", strings.Index(str, "Burger"))
}

输出

The position of "Marc" is: 8
The position of the first instance of "Hi" is: 0
The position of the last instance of "Hi" is: 14
The position of "Burger" is: -1

字符串替换

`Replace 用于将字符串 str 中的前 n 个字符串 old 替换为字符串 new，并返回一个新的字符串，如果 n = -1 则替换所有字符串 old 为字符串 new：
1
strings.Replace(str, old, new string, n int) string

统计字符串出现的次数

Count 用于计算字符串 str 在字符串 s 中出现的非重叠次数：
1
strings.Count(s, str string) int

示例 count_substring.go

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main() {
    var str string = "Hello, how is it going, Hugo?"
    var manyG = "gggggggggg"

    fmt.Printf("Number of H's in %s is: ", str)
    fmt.Printf("%d\n", strings.Count(str, "H"))

    fmt.Printf("Number of double g's in %s is: ", manyG)
    fmt.Printf("%d\n", strings.Count(manyG, "gg"))
}

输出

1 2	Number of H's in Hello, how is it going, Hugo? is: 2 Number of double g’s in gggggggggg is: 5

重复字符串

Repeat 用于重复 count 次字符串 s 并返回一个新的字符串：
1
strings.Repeat(s, count int) string

示例 repeat_string.go

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main() {
    var origS string = "Hi there! "
    var newS string

    newS = strings.Repeat(origS, 3)
    fmt.Printf("The new repeated string is: %s\n", newS)
}

输出

1	The new repeated string is: Hi there! Hi there! Hi there!

修改字符串大小写

ToLower 将字符串中的 Unicode 字符全部转换为相应的小写字符：
1
strings.ToLower(s) string
ToUpper 将字符串中的 Unicode 字符全部转换为相应的大写字符：
1
strings.ToUpper(s) string

示例 toupper_lower.go

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main() {
    var orig string = "Hey, how are you George?"
    var lower string
    var upper string

    fmt.Printf("The original string is: %s\n", orig)
    lower = strings.ToLower(orig)
    fmt.Printf("The lowercase string is: %s\n", lower)
    upper = strings.ToUpper(orig)
    fmt.Printf("The uppercase string is: %s\n", upper)
}

输出

1
2
3

The original string is: Hey, how are you George?
The lowercase string is: hey, how are you george?
The uppercase string is: HEY, HOW ARE YOU GEORGE?

修剪字符串

你可以使用 strings.TrimSpace(s) 来剔除字符串开头和结尾的空白符号；
如果你想要剔除指定字符，则可以使用 strings.Trim(s, "cut") 来将开头和结尾的 cut 去除掉。该函数的第二个参数可以包含任何字符；
如果你只想剔除开头或者结尾的字符串，则可以使用 TrimLeft 或者 TrimRight 来实现。

分割字符串

strings.Fields(s) 利用空白作为分隔符将字符串分割为若干块，并返回一个 slice 。如果字符串只包含空白符号，返回一个长度为 0 的 slice 。
strings.Split(s, sep) 自定义分割符号对字符串分割，返回 slice 。

因为这 2 个函数都会返回 slice，所以习惯使用 for-range 循环来对其进行处理。

拼接 slice 到字符串

Join 用于将元素类型为 string 的 slice 使用分割符号来拼接组成一个字符串：
1
strings.Join(sl []string, sep string) string

示例 strings_splitjoin.go

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main() {
    str := "The quick brown fox jumps over the lazy dog"
    sl := strings.Fields(str)
    fmt.Printf("Splitted in slice: %v\n", sl)
    for _, val := range sl {
        fmt.Printf("%s - ", val)
    }
    fmt.Println()
    str2 := "GO1|The ABC of Go|25"
    sl2 := strings.Split(str2, "|")
    fmt.Printf("Splitted in slice: %v\n", sl2)
    for _, val := range sl2 {
        fmt.Printf("%s - ", val)
    }
    fmt.Println()
    str3 := strings.Join(sl2,";")
    fmt.Printf("sl2 joined by ;: %s\n", str3)
}

输出

Splitted in slice: [The quick brown fox jumps over the lazy dog]
The - quick - brown - fox - jumps - over - the - lazy - dog -
Splitted in slice: [GO1 The ABC of Go 25]
GO1 - The ABC of Go - 25 -
sl2 joined by ;: GO1;The ABC of Go;25

其它有关字符串操作的文档请参阅官方文档

从字符串中读取内容

函数 strings.NewReader(str) 用于生成一个 Reader 并读取字符串中的内容，然后返回指向该 Reader 的指针，从其它类型读取内容的函数还有：

Read() 从 [] byte 中读取内容。
ReadByte() 和 ReadRune() 从字符串中读取下一个 byte 或者 rune。

字符串与其它类型的转换

与字符串相关的类型转换都是通过 strconv 包实现的。该包包含了一些变量用于获取程序运行的操作系统平台下 int 类型所占的位数，如：strconv.IntSize。

任何类型 T 转换为字符串总是成功的。针对从数字类型转换到字符串，Go 提供了以下函数：

strconv.Itoa(i int) string 返回数字 i 所表示的字符串类型的十进制数。
strconv.FormatFloat(f float64, fmt byte, prec int, bitSize int) string 将 64 位浮点型的数字转换为字符串，其中 fmt 表示格式（其值可以是 ‘b’、’e’、’f’ 或 ‘g’），prec 表示精度，bitSize 则使用 32 表示 float32，用 64 表示 float64。

利用多返回值的特性，这些函数会返回 2 个值，第 1 个是转换后的结果（如果转换成功），第 2 个是可能出现的错误，因此，我们一般使用以下形式来进行从字符串到其它类型的转换：

1	val, err = strconv.Atoi(s)

在下面这个示例中，我们忽略可能出现的转换错误：string_conversion.go

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

func main() {
    var orig string = "666"
    var an int
    var newS string

    fmt.Printf("The size of ints is: %d\n", strconv.IntSize)      

    an, _ = strconv.Atoi(orig)
    fmt.Printf("The integer is: %d\n", an) 
    an = an + 5
    newS = strconv.Itoa(an)
    fmt.Printf("The new string is: %s\n", newS)
}

输出

64 位系统：
The size of ints is: 64
32 位系统：
The size of ints is: 32
The integer is: 666
The new string is: 671

更多有关该包的讨论，请参阅官方文档

字符串

字符串拼接符 +