[译] part 14: golang 字符串

原文地址：Part 14: Strings

原文作者：Naveen R

译者：咔叽咔叽转载请注明出处。

Go 中的字符串值得特别关注，因为与其他语言相比，它们的实现方式不太一样。

什么是字符串

Go 中的字符串是一个字节切片。可以通过将内容放在在""内来创建字符串。来看一个简单的例子，我们创建一个字符串并打印它。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    name := "Hello World"
    fmt.Println(name)
}

Run in playground

上面的程序将会输出Hello World。

Go 中的字符串兼容 Unicode，并且是 UTF-8 编码的。

访问字符串的单个字节

由于字符串是一个字节切片，因此可以访问字符串的每个字节。

package main

import (  
    "fmt"
)

func printBytes(s string) {  
    for i:= 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Printf("%x ", s[i])
    }
}

func main() {  
    name := "Hello World"
    printBytes(name)
}

Run in playground

在上面程序的第 8 行中，len(s)返回字符串中的字节数，我们使用 for 循环以十六进制表示法打印这些字节。％x 是十六进制的格式说明符。上述程序输出48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64。这些是"Hello World"的Unicode UT8码点值。对 Unicode 和 UTF-8 有基本的了解才能更好地理解字符串。我建议阅读naveenr.net/unicode-cha…以了解什么是 Unicode 和 UTF-8。

让我们稍微修改上面的程序来打印字符串的字符。

package main

import (  
    "fmt"
)

func printBytes(s string) {  
    for i:= 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Printf("%x ", s[i])
    }
}


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

func main() {  
    name := "Hello World"
    printBytes(name)
    fmt.Printf("\n")
    printChars(name)
}

Run in playground

在第 16 行的printChars方法中，％c 格式符用于打印字符串的字符。该程序输出

48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64  
H e l l o   W o r l d

虽然上面的程序看起来像是访问一个字符串的各个字符的合法方式，但这有一个严重的 bug。我们给这段代码打印一些断点信息，看看哪里做错了。

package main

import (  
    "fmt"
)

func printBytes(s string) {  
    for i:= 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Printf("%x ", s[i])
    }
}

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

func main() {  
    name := "Hello World"
    printBytes(name)
    fmt.Printf("\n")
    printChars(name)
    fmt.Printf("\n")
    name = "Señor"
    printBytes(name)
    fmt.Printf("\n")
    printChars(name)
}

Run in playground

上面的程序输出，

48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64  
H e l l o   W o r l d  
53 65 c3 b1 6f 72  
S e Ã ± o r

在上面程序的第 28 行中，我们试图打印 Señor 的字符但是输出了错误的 S e Ã ± o r。为什么这个程序会破坏Señor，其实它跟 Hello World 差不多啊。原因是ñ的 Unicode 的码点是 U + 00F1，其UTF-8 编码占用 2 个字节 c3 和 b1。我们尝试打印字符，它以每个字符的码点都是 1 个字节长，所以结果是错误的。在 UTF-8 编码中，字符的码点可以超过 1 个字节。那么我们如何解决这个问题呢。这就是rune发挥作用的地方。

rune

rune 是 Go 中的内置类型，它是 int32 的别名。rune 表示一个 Unicode 码点。码点占用的字节数无关紧要，它可以用 rune 表示。让我们修改上面的程序，使用 rune 打印字符。

package main

import (  
    "fmt"
)

func printBytes(s string) {  
    for i:= 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Printf("%x ", s[i])
    }
}

func printChars(s string) {  
    runes := []rune(s)
    for i:= 0; i < len(runes); i++ {
        fmt.Printf("%c ",runes[i])
    }
}

func main() {  
    name := "Hello World"
    printBytes(name)
    fmt.Printf("\n")
    printChars(name)
    fmt.Printf("\n\n")
    name = "Señor"
    printBytes(name)
    fmt.Printf("\n")
    printChars(name)
}

Run in playground

在上述程序的第 14 行中，字符串被转换为 rune 切片。然后我们遍历它并显示字符。该程序输出，

48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64  
H e l l o   W o r l d 

53 65 c3 b1 6f 72  
S e ñ o r

上面的输出正是我们想要的。

for range 循环一个字符串

上述程序是迭代字符串各个 rune 的一个不错的方式。但是 Go 可以使用 for range 循环为我们提供了一种更简单的方法。

package main

import (  
    "fmt"
)

func printCharsAndBytes(s string) {  
    for index, rune := range s {
        fmt.Printf("%c starts at byte %d\n", rune, index)
    }
}

func main() {  
    name := "Señor"
    printCharsAndBytes(name)
}

Run in playground

在上述程序的第 8 行中，使用for range循环迭代字符串。循环返回 rune 开始的字节的位置以及 rune。该程序将输出

S starts at byte 0  
e starts at byte 1  
ñ starts at byte 2
o starts at byte 4  
r starts at byte 5

从上面的输出可以清楚地看到ñ占用了 2 个字节:)。

用字节切片构造字符串

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    byteSlice := []byte{0x43, 0x61, 0x66, 0xC3, 0xA9}
    str := string(byteSlice)
    fmt.Println(str)
}

Run in playground

上面程序中的byteSlice包含字符串"Café"的 UTF-8 编码的十六进制字节。该程序输出了Café。

如果我们有十六进制值等值的十进制，该怎么让上述程序运行？我们来看看。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    byteSlice := []byte{67, 97, 102, 195, 169}//decimal equivalent of {'\x43', '\x61', '\x66', '\xC3', '\xA9'}
    str := string(byteSlice)
    fmt.Println(str)
}

Run in playground 上面的程序也输出Café。

用 rune 切片构造一个字符串

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    runeSlice := []rune{0x0053, 0x0065, 0x00f1, 0x006f, 0x0072}
    str := string(runeSlice)
    fmt.Println(str)
}

Run in playground

在上面的程序中，runeSlice包含字符串 Señor 的十六进制的 Unicode 编码。该程序输出Señor。

字符串的长度

utf8 package 的func RuneCountInString(s string) (n int)函数用于查找字符串的长度。此方法将字符串作为参数，并返回其中的 rune 数。

package main

import (  
    "fmt"
    "unicode/utf8"
)



func length(s string) {  
    fmt.Printf("length of %s is %d\n", s, utf8.RuneCountInString(s))
}
func main() {  

    word1 := "Señor" 
    length(word1)
    word2 := "Pets"
    length(word2)
}

Run in playground

程序输出，

length of Señor is 5  
length of Pets is 4

字符串是不可变的

字符串在 Go 中是不可被改变的。一旦创建好字符串后，就无法修改它。

package main

import (  
    "fmt"
)

func mutate(s string)string {  
    s[0] = 'a'//any valid unicode character within single quote is a rune 
    return s
}
func main() {  
    h := "hello"
    fmt.Println(mutate(h))
}

Run in playground

在上述代码的第 8 行，我们尝试将字符串的第一个字符修改为'a'。这是不允许的，因为字符串是不可变的，因此程序抛出错误main.go:8: cannot assign to s[0]

要解决字符串不可修改的问题，需要将字符串转换为 rune 切片。然后，该切片随修改而修改，并转换返回新的字符串。

package main

import (  
    "fmt"
)

func mutate(s []rune) string {  
    s[0] = 'a' 
    return string(s)
}

func main() {  
    h := "hello"
    fmt.Println(mutate([]rune(h)))
}

Run in playground

在上述程序的第 7 行中，mutate函数接受 rune 切片作为参数。然后它将切片的第一个元素更改为'a'，再将 rune 转换回字符串并返回它。程序的第 13 行调用了此方法，h被转换为 rune 切片并传递给mutate。该程序输出将aello

我在 github 中创建了一个程序，其中包含我们这节讨论的所有内容。您可以在这里下载。