golang的scan标准库(fmt.scan的使用)

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标准库 - fmt/scan.go 解读

// Copyright 2010 The Go Authors. All rights reserved.
// Use of this source code is governed by a BSD-style
// license that can be found in the LICENSE file.
// go/src/fmt/scan.go
// version 1.7
// 格式化输入输出的用法请参考:http://www.cnblogs.com/golove/p/3284304.html
package fmt
import (
 "errors"
 "io"
 "math"
 "os"
 "reflect"
 "strconv"
 "sync"
 "unicode/utf8"
)
// ScanState 将扫描器的状态报告给自定义类型的 Scan 方法。
type ScanState interface {
 // ReadRune 从输入端读取一个字符,如果用在 Scanln 类的扫描器中,
 // 则该方法会在读到第一个换行符之后或读到指定宽度之后返回 EOF。
 // r :读取的字符
 // size:字符所占用的字节数
 // err :遇到的错误信息
 ReadRune() (r rune, size int, err error)
 // UnreadRune 撤消最后一次的 ReadRune 操作,
 // 使下次的 ReadRune 操作得到与前一次 ReadRune 相同的结果。
 // 返回:遇到的错误信息
 UnreadRune() error
 // SkipSpace 为自定义的 Scan 方法提供跳过开头空白的能力。
 // 根据扫描器的不同(Scan 或 Scanln)决定是否跳过换行符。
 SkipSpace()
 // Token 用于从输入端读取符合要求的字符串,准备解析。
 // Token 从输入端读取连续的符合 f(c) 的字符 c。如果 f 为 nil,则使用
 // !unicode.IsSpace(c) 代替 f(c)。
 // skipSpace:是否跳过输入端开头的连续空白(通过 SkipSpace 方法)。
 // token :存放读取到的数据。
 // err :遇到的错误信息。
 // 注意:token 指向共享的数据,下次的 Token 操作可能会覆盖本次的结果。
 Token(skipSpace bool, f func(rune) bool) (token []byte, err error)
 // Width 返回占位符中指定的宽度值(宽度值是字符个数,不是字节个数)。
 // wid:获取到的宽度值
 // ok :是否指定了宽度值
 Width() (wid int, ok bool)
 // 因为上面实现了 ReadRune 方法,所以 Read 方法永远不应该被 Scan 方法调用。
 // 一个好的 ScanState 应该让 Read 直接返回相应的错误信息。
 Read(buf []byte) (n int, err error)
}
// Scanner 用于让自定义类型实现自己的扫描过程。
// Scan 方法会从输入端读取数据并将处理结果存入接收端,接收端必须是有效的指针。
// Scan 方法会被扫描器调用,只要对应的 arg 实现了该方法。
type Scanner interface {
 Scan(state ScanState, verb rune) error
}
// Scan 从标准输入中读取字符串(以空白分隔的值的序列)并解析为具体的值,
// 存入参数 a 所提供的变量中(参数 a 必须提供变量的地址)。换行视为空白。
// 当读到 EOF 或所有变量都填写完毕则停止扫描。
// n :成功解析的参数数量
// err:解析过程中遇到的错误信息
func Scan(a ...interface{}) (n int, err error) {
 return Fscan(os.Stdin, a...)
}
// Scanln 和 Scan 类似,只不过遇到换行符就停止扫描。
func Scanln(a ...interface{}) (n int, err error) {
 return Fscanln(os.Stdin, a...)
}
// Scanf 从标准输入中读取字符串,并根据格式字符串 format 对读取的数据进行解析,
// 存入参数 a 所提供的变量中(参数 a 必须提供变量的地址)。
// 输入端的换行符必须和格式字符串中的换行符相对应(如果格式字符串中有换行符,则
// 输入端必须输入相应的换行符)。
// 占位符 %c 总是匹配下一个字符,包括空白,比如空格符、制表符、换行符。
// n :成功解析的参数数量
// err:解析过程中遇到的错误信息
func Scanf(format string, a ...interface{}) (n int, err error) {
 return Fscanf(os.Stdin, format, a...)
}
// 实现了 Reader 接口的字符串类型
type stringReader string
func (r *stringReader) Read(b []byte) (n int, err error) {
 n = copy(b, *r)
 *r = (*r)[n:]
 if n == 0 {
 err = io.EOF
 }
 return
}
// Sscan 和 Scan 类似,只不过从 str 中读取数据。
func Sscan(str string, a ...interface{}) (n int, err error) {
 return Fscan((*stringReader)(&str), a...)
}
// Sscanln 和 Scanln 类似,只不过从 str 中读取数据。
func Sscanln(str string, a ...interface{}) (n int, err error) {
 return Fscanln((*stringReader)(&str), a...)
}
// Sscanf 和 Scanf 类似,只不过从 str 中读取数据。
func Sscanf(str string, format string, a ...interface{}) (n int, err error) {
 return Fscanf((*stringReader)(&str), format, a...)
}
// Fscan 和 Scan 类似,只不过从 r 中读取数据。
func Fscan(r io.Reader, a ...interface{}) (n int, err error) {
 s, old := newScanState(r, true, false) // 创建扫描器
 n, err = s.doScan(a) // 开始扫描
 s.free(old) // 回收扫描器
 return
}
// Fscanln 和 Fcanln 类似,只不过从 r 中读取数据。
func Fscanln(r io.Reader, a ...interface{}) (n int, err error) {
 s, old := newScanState(r, false, true) // 创建扫描器
 n, err = s.doScan(a) // 开始扫描
 s.free(old) // 回收扫描器
 return
}
// Fscanf 和 Scanf 类似,只不过从 r 中读取数据。
func Fscanf(r io.Reader, format string, a ...interface{}) (n int, err error) {
 s, old := newScanState(r, false, false) // 创建扫描器
 n, err = s.doScanf(format, a) // 开始扫描
 s.free(old) // 回收扫描器
 return
}
// scanError 声明本地错误类型,用于 recover 时辨别 panic 是否由本地代码产生的。
type scanError struct {
 err error
}
// 本地代码用 -1 表示遇到 EOF
const eof = -1
// ss 是扫描器,整个扫描过程都是由它完成的。
// 它从 rs 中读取数据并进行解析。
type ss struct {
 rs io.RuneScanner // 输入端
 buf buffer // 缓冲区
 count int // 已读取的字符数
 atEOF bool // 是否读到 EOF
 ssave // 一些需要经常复位的字段
}
// ssave 是 ss 的一部分,存储一些需要经常复位的字段
type ssave struct {
 validSave bool // 平时用不上,递归时使用
 nlIsEnd bool // 是否在换行符之后停止读取
 nlIsSpace bool // 是否将换行符视为空白
 argLimit int // 已读的字符数不能超过 argLimit(argLimit <= limit)
 limit int // 已读的字符数不能超过 limit(好像就当做常量在使用,用于复位 argLimit)
 maxWid int // 存储占位符中指定的宽度值
}
// 实现 ScanState 接口
// Read 方法仅用于 ScanState 以满足 io.Reader 接口。
// 在内部永远不会调用它,所以没有必要让它有任何动作。
func (s *ss) Read(buf []byte) (n int, err error) {
 return 0, errors.New("ScanState's Read should not be called. Use ReadRune")
}
// 实现 ScanState 接口
func (s *ss) ReadRune() (r rune, size int, err error) {
 // 读到 EOF 或超出读取限制,则返回 0 0 nil
 if s.atEOF || s.count >= s.argLimit {
 err = io.EOF
 return
 }
 r, size, err = s.rs.ReadRune()
 if err == nil {
 s.count++ // 统计被读出的字符数
 if s.nlIsEnd && r == '\n' {
 s.atEOF = true // 拒绝再次 ReadRune
 }
 } else if err == io.EOF {
 s.atEOF = true // 拒绝再次 ReadRune
 }
 return
}
// 实现 ScanState 接口
func (s *ss) Width() (wid int, ok bool) {
 if s.maxWid == hugeWid { // hugeWid 是常量 1 << 30
 return 0, false
 }
 return s.maxWid, true
}
// 读取一个字符,如果遇到 EOF 则返回 eof(即 -1)
// 如果遇到其它错误,则中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) getRune() (r rune) {
 r, _, err := s.ReadRune()
 if err != nil {
 if err == io.EOF {
 return eof
 }
 s.error(err)
 }
 return
}
// 功能同 getRune,只不过遇到 EOF 也中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) mustReadRune() (r rune) {
 r = s.getRune()
 if r == eof {
 s.error(io.ErrUnexpectedEOF)
 }
 return
}
// 实现 ScanState 接口
func (s *ss) UnreadRune() error {
 s.rs.UnreadRune()
 s.atEOF = false // 允许再次 ReadRune
 s.count-- // 统计被读出的字符数
 return nil // UnreadRune 可以反复调用,不返回错误信息。
}
// 将错误信息转换为 panic。
// 用于配合 recover 快速结束函数调用链,避免过多的返回值判断。
// 类似于 break label 的用法。
func (s *ss) error(err error) {
 panic(scanError{err})
}
// 作用同上面的 error 方法
func (s *ss) errorString(err string) {
 panic(scanError{errors.New(err)})
}
// 实现 ScanState 接口
func (s *ss) Token(skipSpace bool, f func(rune) bool) (tok []byte, err error) {
 // 遇到本地错误则仅仅返回 err 信息。
 // 遇到其它错误则 panic。
 defer func() {
 if e := recover(); e != nil {
 if se, ok := e.(scanError); ok {
 err = se.err
 } else {
 panic(e)
 }
 }
 }()
 // 确定审查函数
 if f == nil {
 f = notSpace
 }
 // 准备缓冲区给 s.token 用
 s.buf = s.buf[:0]
 tok = s.token(skipSpace, f)
 return
}
// space 是 unicode.White_Space 的拷贝,避免包的深度依赖。
// 这些都是空白字符的 Unicode 码点范围
var space = [][2]uint16{
 {0x0009, 0x000d},
 {0x0020, 0x0020},
 {0x0085, 0x0085},
 {0x00a0, 0x00a0},
 {0x1680, 0x1680},
 {0x2000, 0x200a},
 {0x2028, 0x2029},
 {0x202f, 0x202f},
 {0x205f, 0x205f},
 {0x3000, 0x3000},
}
// 判断 r 是否为空白字符
func isSpace(r rune) bool {
 // 空白字符的码点不会超过 2 个字节
 if r >= 1<<16 {
 return false
 }
 // 开始判断
 rx := uint16(r)
 for _, rng := range space {
 if rx < rng[0] {
 return false
 }
 if rx <= rng[1] {
 return true
 }
 }
 return false
}
// notSpace 是 Token 中的默认审查函数。
func notSpace(r rune) bool {
 return !isSpace(r)
}
// 实现 ScanState 接口
func (s *ss) SkipSpace() {
 s.skipSpace(false)
}
// readRune 用于将 io.Reader 包装成 io.RuneScanner
type readRune struct {
 reader io.Reader // 被包装的 io.Reader
 buf [utf8.UTFMax]byte // 仅在 ReadRune 方法中使用
 pending int // pendBuf 中存放的字节数,遇到无效 UTF8 编码时使用。
 pendBuf [utf8.UTFMax]byte // 存放读取的无效 UTF-8 编码,一次处理不完,留着下次处理
 peekRune rune // 用于 UnreadRune 存放撤销的字符。
}
// readByte 读取一个字节
// 它可能是上次 ReadRune 时未处理完的不完整 UTF8 编码。
func (r *readRune) readByte() (b byte, err error) {
 // 如果之前的 ReadRune 有未处理完的字节,则重新读出这些字节。
 if r.pending > 0 {
 // 读出一个字节
 b = r.pendBuf[0]
 // 剩下的字节向前移动一格
 copy(r.pendBuf[0:], r.pendBuf[1:])
 r.pending--
 return
 }
 // 如果没有未处理的字节,则从输入端读出一个字节
 n, err := io.ReadFull(r.reader, r.pendBuf[:1])
 if n != 1 {
 return 0, err
 }
 return r.pendBuf[0], err
}
// 实现 io.RuneScanner 接口
func (r *readRune) ReadRune() (rr rune, size int, err error) {
 // 之前 UnreadRune 撤销的字符,存在 peekRune 中,有则直接取出。
 if r.peekRune >= 0 {
 rr = r.peekRune
 // 将 peekRune 取反为负数,表示允许 UnreadRune 执行撤销操作
 r.peekRune = ^r.peekRune
 size = utf8.RuneLen(rr)
 return
 }
 // 没有撤销的字符,则从输入端读取一个
 r.buf[0], err = r.readByte()
 if err != nil {
 return
 }
 // 如果读出的是一个单字节字符,则读取完毕。
 if r.buf[0] < utf8.RuneSelf {
 rr = rune(r.buf[0])
 size = 1
 // 将读出的内容写入 peekRune 后取反,以便 UnreadRune 可以撤销。
 r.peekRune = ^rr
 return
 }
 // 读出的不是单字节字符
 var n int
 // FullRune 的功能不太好理解,总的来说,就是判断首字符的编码长度是否完整,
 // 如果不完整则返回 false,其它情况都返回 true(包括无效编码)。
 // 循环直到 r.buf[:n] 是完整的 UTF-8 编码(或无效编码)
 for n = 1; !utf8.FullRune(r.buf[:n]); n++ {
 // 如果字符编码长度不够,则再读出一个字节,继续判断
 r.buf[n], err = r.readByte()
 if err != nil {
 if err == io.EOF {
 err = nil // 之前有读出的字节未处理,跳出去处理
 break
 }
 return
 }
 }
 // 解码刚读出的 UTF-8 序列
 rr, size = utf8.DecodeRune(r.buf[:n])
 if size < n {
 // 遇到错误,保存未处理的字节,用于下一次读取。
 copy(r.pendBuf[r.pending:], r.buf[size:n])
 r.pending += n - size
 }
 // 将读出的内容写入 peekRune 后取反,以便 UnreadRune 可以撤销。
 r.peekRune = ^rr
 return
}
// 实现 io.RuneScanner 接口
func (r *readRune) UnreadRune() error {
 // 之前执行过 UnreadRune,不能重复执行。
 // 只有 UnreadRune 才能让 peekRune 大于 0。
 if r.peekRune >= 0 {
 return errors.New("fmt: scanning called UnreadRune with no rune available")
 }
 // 开始撤销
 // 反转 peekRune 中的二进制位,使其成为有效的字符。
 r.peekRune = ^r.peekRune
 return nil
}
// 临时对象池
var ssFree = sync.Pool{
 New: func() interface{} { return new(ss) },
}
// 创建扫描器,或从临时对象池中获取一个。
func newScanState(r io.Reader, nlIsSpace, nlIsEnd bool) (s *ss, old ssave) {
 // 从临时对象池中获取一个扫描器
 s = ssFree.Get().(*ss)
 // 如果参数 r 不是一个 RuneScanner,则将其包装成 RuneScanner 再赋值给 s.rs
 if rs, ok := r.(io.RuneScanner); ok {
 s.rs = rs
 } else {
 // 注意:r 只有 Read 方法,没有撤销方法,所以这里包装的 readRune 对象
 // 无法将 UnreadRune 所撤销的内容返回到 r 中。也就是说,尽量为 r 提供
 // RuneScanner,否则可能造成 r 中的数据丢失。
 s.rs = &readRune{reader: r, peekRune: -1}
 }
 // 复位参数
 s.nlIsSpace = nlIsSpace
 s.nlIsEnd = nlIsEnd
 s.atEOF = false
 s.limit = hugeWid
 s.argLimit = hugeWid
 s.maxWid = hugeWid
 s.validSave = true
 s.count = 0
 return
}
// 回收扫描器,避免再次分配。
func (s *ss) free(old ssave) {
 // 如果扫描器被递归使用,则只需要恢复旧状态,然后继续使用。
 if old.validSave {
 s.ssave = old
 return
 }
 // 不回收缓冲区太大的扫描器,避免内存浪费。
 if cap(s.buf) > 1024 {
 return
 }
 // 复位并存入
 s.buf = s.buf[:0]
 s.rs = nil
 ssFree.Put(s)
}
// 用于实现 ScanState 接口
func (s *ss) skipSpace(stopAtNewline bool) {
 for {
 r := s.getRune()
 if r == eof {
 return
 }
 // \r\n 当 \n 处理
 // peek 判断即将读取的字符是否在字符串 "\n" 中(只判断不读取)。
 if r == '\r' && s.peek("\n") {
 continue
 }
 if r == '\n' {
 if stopAtNewline { // 换行符之后停止读取
 break
 }
 if s.nlIsSpace { // 换行符当空白处理
 continue
 }
 // 换行符当非空白字符处理
 // 在这里不允许,所以中止整个扫描过程,返回 err。
 s.errorString("unexpected newline")
 return
 }
 // 非空白字符,撤销读取并返回。
 if !isSpace(r) {
 s.UnreadRune()
 break
 }
 }
}
// 用于实现 ScanState 接口
func (s *ss) token(skipSpace bool, f func(rune) bool) []byte {
 if skipSpace {
 s.skipSpace(false)
 }
 // 循环读取直到不满足 f(r) 或遇到 EOF
 for {
 r := s.getRune()
 if r == eof {
 break
 }
 if !f(r) {
 s.UnreadRune()
 break
 }
 s.buf.WriteRune(r)
 }
 return s.buf
}
var complexError = errors.New("syntax error scanning complex number")
var boolError = errors.New("syntax error scanning boolean")
// 返回 r 在 s 中的字符序号(不是字节下标)
func indexRune(s string, r rune) int {
 for i, c := range s {
 if c == r {
 return i
 }
 }
 return -1
}
// 判断即将读取的字符是否在 ok 中。
// 如果 accept 为 flase 则读取并丢弃该字符,无论结果如何。
// 如果 accept 为 true,则根据结果做进一步处理:
// 结果为 true :将字符读入 s.buf 中
// 结果为 false:不读取该字符
func (s *ss) consume(ok string, accept bool) bool {
 r := s.getRune()
 if r == eof {
 return false
 }
 // r 在 ok 中
 if indexRune(ok, r) >= 0 {
 if accept {
 s.buf.WriteRune(r)
 }
 return true
 }
 // r 不在 ok 中(上面已经判断过 r == eof,所以这里没必要再次判断)
 if r != eof && accept {
 s.UnreadRune() // 不读取该字符
 }
 return false
}
// 判断即将读取的字符是否在 ok 中,但不读取该字符。
func (s *ss) peek(ok string) bool {
 r := s.getRune()
 if r != eof {
 s.UnreadRune()
 }
 // 在 ok 中查找 r 的下标,判断您是否 >= 0
 return indexRune(ok, r) >= 0
}
// 判断输入端是否有数据可读
// 如果没有数据可读,则中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) notEOF() {
 if r := s.getRune(); r == eof {
 panic(io.EOF)
 }
 s.UnreadRune()
}
// 判断即将读取的字符是否在 ok 中,如果在,则将其读入 s.buf 中,
// 并返回 true,否则不读取,并返回 false。
func (s *ss) accept(ok string) bool {
 return s.consume(ok, true)
}
// 判断 verb 是否在 okVerbs 中,
// 如果在,则返回 true。如果不在,则中止整个扫描过程,返回 err。
// 没有返回 false 的情况。typ 用于在 err 中指示类型信息。
func (s *ss) okVerb(verb rune, okVerbs, typ string) bool {
 for _, v := range okVerbs {
 if v == verb {
 return true
 }
 }
 s.errorString("bad verb '%" + string(verb) + "' for " + typ)
 return false
}
// 从输入端读取一个布尔值,verb 必须为 t 或 v,否则读取失败。
// 可探测 0、1、t、f、true、false,忽略大小写。
func (s *ss) scanBool(verb rune) bool {
 // 跳过行首空白(包括换行符)
 s.skipSpace(false)
 // 输入端必须有内容可读
 s.notEOF()
 // 动词不是 t 或 v,不符合布尔型的要求
 if !s.okVerb(verb, "tv", "boolean") {
 return false
 }
 // 布尔型的语法检测很讨厌,我们不做严格要求。
 // 如果遇到不完整的 tr、tru 或 fa、fal、fals 则中止整个扫描过程,返回 err。
 switch s.getRune() {
 case '0':
 return false
 case '1':
 return true
 case 't', 'T':
 if s.accept("rR") && (!s.accept("uU") || !s.accept("eE")) {
 s.error(boolError)
 }
 return true
 case 'f', 'F':
 if s.accept("aA") && (!s.accept("lL") || !s.accept("sS") || !s.accept("eE")) {
 s.error(boolError)
 }
 return false
 }
 return false
}
// 数值元素
const (
 binaryDigits = "01"
 octalDigits = "01234567"
 decimalDigits = "0123456789"
 hexadecimalDigits = "0123456789aAbBcCdDeEfF"
 sign = "+-"
 period = "."
 exponent = "eEp"
)
// 返回 verb 所代表的进位制,及其字符范围(即上面的常量)
func (s *ss) getBase(verb rune) (base int, digits string) {
 // 判断 verb 是否符合整型要求。
 // 如果不符合,则中止整个扫描过程,返回 err。
 s.okVerb(verb, "bdoUxXv", "integer")
 base = 10 // 默认为十进制
 digits = decimalDigits
 switch verb {
 case 'b': // 二进制
 base = 2
 digits = binaryDigits
 case 'o': // 八进制
 base = 8
 digits = octalDigits
 case 'x', 'X', 'U': // 十六进制
 base = 16
 digits = hexadecimalDigits
 }
 return
}
// 从输入端读取数值字符串到 s.buf 中。
// digits 是可接收的字符范围(不同进位制有不同的字符范围)
// haveDigits 表示 s.buf 中是否已经有数值存在,
// 如果没有,则本方法必须读出数值,否则中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) scanNumber(digits string, haveDigits bool) string {
 if !haveDigits {
 // 输入端必须有内容可读
 s.notEOF()
 if !s.accept(digits) {
 // 如果没有读到指定进制的字符,则中止整个扫描过程,返回 err。
 s.errorString("expected integer")
 }
 }
 // 继续读取合格的字符,存入 s.buf 中
 for s.accept(digits) {
 }
 // 返回读出的字符串
 return string(s.buf)
}
// 功能同 ReadRune,只不过通过 bitSize 限制读取字符的位宽。
// 如果读出的字符在指定位宽内,则返回,否则中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) scanRune(bitSize int) int64 {
 s.notEOF()
 r := int64(s.getRune())
 n := uint(bitSize)
 // 位宽判断
 x := (r << (64 - n)) >> (64 - n)
 if x != r {
 s.errorString("overflow on character value " + string(r))
 }
 return r
}
// 根据输入端的前导符 0 或 0x 判断进位制并返回,同时返回字符范围。
// found 表示检测到前导符。只有当动词是 %v 的时候才会被调用。
func (s *ss) scanBasePrefix() (base int, digits string, found bool) {
 // 如果不是以 0 开头,表示是十进制数
 if !s.peek("0") {
 return 10, decimalDigits, false
 }
 // 如果是 0 开头,则将其读入 s.buf 中
 s.accept("0")
 found = true // 已经读出一个 0,如果前导符后面没有数值,将使用该 0 值。
 // 继续判断是八进制还是十六进制
 base, digits = 8, octalDigits
 if s.peek("xX") {
 s.consume("xX", false) // 丢弃匹配的 x 或 X 字符
 base, digits = 16, hexadecimalDigits
 }
 return
}
// 读取一个 int64 整数。bitSize 用于限制整数的位宽。
// 如果读出的整数在指定位宽内,则返回,否则中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) scanInt(verb rune, bitSize int) int64 {
 // 只需要读取一个字符
 if verb == 'c' {
 return s.scanRune(bitSize)
 }
 s.skipSpace(false)
 s.notEOF()
 // 根据不同的动词获取进位制信息
 base, digits := s.getBase(verb)
 haveDigits := false // 是否已经读出数值
 if verb == 'U' {
 // 丢弃前导符 U+
 // 如果没有读取到 U+ 则中止整个扫描过程,返回 err。
 if !s.consume("U", false) || !s.consume("+", false) {
 s.errorString("bad unicode format ")
 }
 } else {
 // sign 是常量 +-,如果能读取到符号,则将其存入 s.buf 中。
 s.accept(sign)
 if verb == 'v' {
 // 根据输入端的前导符 0 或 0x 确定进位制
 // 如果有前导符,则已经读出一个 0,前导符后面可以没有数值。
 base, digits, haveDigits = s.scanBasePrefix()
 }
 }
 // 读出数值字符串,如果读取失败,则中止整个扫描过程,返回 err。
 tok := s.scanNumber(digits, haveDigits)
 // 转换为整型
 i, err := strconv.ParseInt(tok, base, 64)
 if err != nil {
 s.error(err)
 }
 // 位宽判断
 n := uint(bitSize)
 x := (i << (64 - n)) >> (64 - n)
 if x != i {
 s.errorString("integer overflow on token " + tok)
 }
 return i
}
// 功能同 scanInt,只不过返回的是无符号整数。
func (s *ss) scanUint(verb rune, bitSize int) uint64 {
 if verb == 'c' {
 return uint64(s.scanRune(bitSize))
 }
 s.skipSpace(false)
 s.notEOF()
 base, digits := s.getBase(verb)
 haveDigits := false
 if verb == 'U' {
 if !s.consume("U", false) || !s.consume("+", false) {
 s.errorString("bad unicode format ")
 }
 } else if verb == 'v' {
 base, digits, haveDigits = s.scanBasePrefix()
 }
 tok := s.scanNumber(digits, haveDigits)
 i, err := strconv.ParseUint(tok, base, 64)
 if err != nil {
 s.error(err)
 }
 n := uint(bitSize)
 x := (i << (64 - n)) >> (64 - n)
 if x != i {
 s.errorString("unsigned integer overflow on token " + tok)
 }
 return i
}
// 读取一个浮点数,如果指定了宽度值,则不会超过宽度值。
// 没有检查"只有指数没有小数"的情况,但是 Atof 会进行检查。
func (s *ss) floatToken() string {
 s.buf = s.buf[:0]
 // 非数值 NAN
 if s.accept("nN") && s.accept("aA") && s.accept("nN") {
 return string(s.buf)
 }
 // 符号 +-
 s.accept(sign)
 // 无穷大 INF
 if s.accept("iI") && s.accept("nN") && s.accept("fF") {
 return string(s.buf)
 }
 // 整数部分
 for s.accept(decimalDigits) {
 }
 // 小数点
 if s.accept(period) {
 // 小数部分
 for s.accept(decimalDigits) {
 }
 }
 // 指数标志
 if s.accept(exponent) {
 // 指数符号
 s.accept(sign)
 // 指数值
 for s.accept(decimalDigits) {
 }
 }
 return string(s.buf)
}
// 读出一个虚数的实部和虚部。
// 虚数可以加上括号,虚数格式必须为 N+Ni,N 必须是浮点数,中间不能有空格。
func (s *ss) complexTokens() (real, imag string) {
 // TODO: 未实现纯实部和纯虚部的读取
 parens := s.accept("(") // 登记是否以 "(" 开头
 real = s.floatToken() // 读取实部
 s.buf = s.buf[:0]
 // 虚部必须有符号
 if !s.accept("+-") { // 读取符号到 s.buf
 s.error(complexError)
 }
 imagSign := string(s.buf) // 取出符号
 imag = s.floatToken() // 读取虚部
 if !s.accept("i") { // 虚部后面必须为 i
 s.error(complexError)
 }
 // 如果以 "(" 开头,则必须以 ")" 结尾。
 if parens && !s.accept(")") {
 s.error(complexError)
 }
 return real, imagSign + imag
}
// 将一个字符串转换为 float64 类型的值。
// str 要转换的字符串,n:要转换出的浮点数类型(32 或 64)
// 如果转换失败,则中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) convertFloat(str string, n int) float64 {
 // Atof 不处理以 2 为底的指数,但是它们很容易计算。
 if p := indexRune(str, 'p'); p >= 0 {
 // 获取小数部分
 f, err := strconv.ParseFloat(str[:p], n)
 if err != nil {
 if e, ok := err.(*strconv.NumError); ok {
 e.Num = str
 }
 s.error(err)
 }
 // 获取指数部分
 m, err := strconv.Atoi(str[p+1:])
 if err != nil {
 //
 if e, ok := err.(*strconv.NumError); ok {
 e.Num = str
 }
 s.error(err)
 }
 // 算出结果:f * (2 的 m 次方)
 return math.Ldexp(f, m)
 }
 // 普通浮点数直接转换
 f, err := strconv.ParseFloat(str, n)
 if err != nil {
 s.error(err)
 }
 return f
}
// 读取一个 complex128 类型的值。
func (s *ss) scanComplex(verb rune, n int) complex128 {
 // 检查 verb 的有效性(floatVerbs 是常量 "beEfFgGv")
 if !s.okVerb(verb, floatVerbs, "complex") {
 return 0
 }
 s.skipSpace(false)
 s.notEOF()
 // 读取实部和虚部
 sreal, simag := s.complexTokens()
 real := s.convertFloat(sreal, n/2)
 imag := s.convertFloat(simag, n/2)
 return complex(real, imag)
}
// 读取一个字符串。
func (s *ss) convertString(verb rune) (str string) {
 // 检查 verb 的有效性
 if !s.okVerb(verb, "svqxX", "string") {
 return ""
 }
 s.skipSpace(false)
 s.notEOF()
 switch verb {
 case 'q': // 带引号字符串
 str = s.quotedString()
 case 'x', 'X': // 十六进制格式的字符串
 str = s.hexString()
 default:
 // %s 和 %v 仅返回连续的非空白字符
 str = string(s.token(true, notSpace))
 }
 return
}
// 读取双引号或反引号字符串。
func (s *ss) quotedString() string {
 s.notEOF()
 quote := s.getRune()
 switch quote {
 case '`':
 // 读取直到遇到下一个反引号或 EOF
 for {
 r := s.mustReadRune()
 if r == quote {
 break
 }
 s.buf.WriteRune(r)
 }
 return string(s.buf)
 case '"':
 s.buf.WriteByte('"')
 for {
 r := s.mustReadRune()
 s.buf.WriteRune(r)
 if r == '\\' {
 // strconv.Unquote 会处理转义字符,这里只需要写入。
 s.buf.WriteRune(s.mustReadRune())
 } else if r == '"' {
 break
 }
 }
 result, err := strconv.Unquote(string(s.buf))
 if err != nil {
 s.error(err)
 }
 return result
 default:
 s.errorString("expected quoted string")
 }
 return ""
}
// hexDigit 返回十六进制字符所代表的十进制值
func hexDigit(d rune) (int, bool) {
 digit := int(d)
 switch digit {
 case '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9':
 return digit - '0', true
 case 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f':
 return 10 + digit - 'a', true
 case 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F':
 return 10 + digit - 'A', true
 }
 return -1, false
}
// 读取两个十六进制字符,并返回其所表示的字节。
// b :读取的字节
// ok:是否读取成功
// 如果缺少后一个字符,则中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) hexByte() (b byte, ok bool) {
 // 处理第一个字符
 rune1 := s.getRune()
 if rune1 == eof {
 return
 }
 value1, ok := hexDigit(rune1)
 if !ok {
 s.UnreadRune()
 return
 }
 // 处理第二个字符
 value2, ok := hexDigit(s.mustReadRune())
 if !ok {
 s.errorString("illegal hex digit")
 return
 }
 // 转换为十进制数值
 return byte(value1<<4 | value2), true
}
// 读取十六进制字符串,并返回其所表示的内容
// 两个十六进制字符表示一个字节
// 读取失败则中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) hexString() string {
 s.notEOF()
 for {
 // 读取两个十六进制字符所表示的一个字节
 b, ok := s.hexByte()
 if !ok {
 break
 }
 s.buf.WriteByte(b)
 }
 if len(s.buf) == 0 {
 s.errorString("no hex data for %x string")
 return ""
 }
 return string(s.buf)
}
const (
 floatVerbs = "beEfFgGv"
 hugeWid = 1 << 30
 intBits = 32 << (^uint(0) >> 63)
 uintptrBits = 32 << (^uintptr(0) >> 63)
)
// 处理一个 arg。
// 遇到错误则中止整个扫描过程,返回 err。
func (s *ss) scanOne(verb rune, arg interface{}) {
 s.buf = s.buf[:0]
 var err error
 // 如果参数有它自己的 Scan 方法,则调用它。
 if v, ok := arg.(Scanner); ok {
 err = v.Scan(s, verb)
 if err != nil {
 if err == io.EOF {
 err = io.ErrUnexpectedEOF
 }
 s.error(err)
 }
 return
 }
 // 根据不同的 arg 类型选择不同的解析方法。
 switch v := arg.(type) {
 case *bool:
 *v = s.scanBool(verb)
 case *complex64:
 *v = complex64(s.scanComplex(verb, 64))
 case *complex128:
 *v = s.scanComplex(verb, 128)
 case *int:
 *v = int(s.scanInt(verb, intBits))
 case *int8:
 *v = int8(s.scanInt(verb, 8))
 case *int16:
 *v = int16(s.scanInt(verb, 16))
 case *int32:
 *v = int32(s.scanInt(verb, 32))
 case *int64:
 *v = s.scanInt(verb, 64)
 case *uint:
 *v = uint(s.scanUint(verb, intBits))
 case *uint8:
 *v = uint8(s.scanUint(verb, 8))
 case *uint16:
 *v = uint16(s.scanUint(verb, 16))
 case *uint32:
 *v = uint32(s.scanUint(verb, 32))
 case *uint64:
 *v = s.scanUint(verb, 64)
 case *uintptr:
 *v = uintptr(s.scanUint(verb, uintptrBits))
 case *float32:
 if s.okVerb(verb, floatVerbs, "float32") {
 s.skipSpace(false)
 s.notEOF()
 *v = float32(s.convertFloat(s.floatToken(), 32))
 }
 case *float64:
 if s.okVerb(verb, floatVerbs, "float64") {
 s.skipSpace(false)
 s.notEOF()
 *v = s.convertFloat(s.floatToken(), 64)
 }
 case *string:
 *v = s.convertString(verb)
 case *[]byte:
 // 先扫描成字符串,然后再转换为 []byte,所以得到的是一个副本,
 // 如果我们扫描成 []byte,那么结果将指向缓冲区。
 *v = []byte(s.convertString(verb))
 default:
 val := reflect.ValueOf(v)
 ptr := val
 // arg 必须是一个指针,就像其它 arg 那样
 if ptr.Kind() != reflect.Ptr {
 s.errorString("type not a pointer: " + val.Type().String())
 return
 }
 // 接下来的流程和上面一样
 switch v := ptr.Elem(); v.Kind() {
 case reflect.Bool:
 v.SetBool(s.scanBool(verb))
 case reflect.Int, reflect.Int8, reflect.Int16, reflect.Int32, reflect.Int64:
 v.SetInt(s.scanInt(verb, v.Type().Bits()))
 case reflect.Uint, reflect.Uint8, reflect.Uint16, reflect.Uint32, reflect.Uint64, reflect.Uintptr:
 v.SetUint(s.scanUint(verb, v.Type().Bits()))
 case reflect.String:
 v.SetString(s.convertString(verb))
 case reflect.Slice:
 typ := v.Type()
 // 对于切片,只能处理 []byte 的别名类型。
 if typ.Elem().Kind() != reflect.Uint8 {
 s.errorString("can't scan type: " + val.Type().String())
 }
 // 解析出字符串
 str := s.convertString(verb)
 // 转换为字节切片返回
 v.Set(reflect.MakeSlice(typ, len(str), len(str)))
 for i := 0; i < len(str); i++ {
 v.Index(i).SetUint(uint64(str[i]))
 }
 case reflect.Float32, reflect.Float64:
 s.skipSpace(false)
 s.notEOF()
 v.SetFloat(s.convertFloat(s.floatToken(), v.Type().Bits()))
 case reflect.Complex64, reflect.Complex128:
 v.SetComplex(s.scanComplex(verb, v.Type().Bits()))
 default:
 s.errorString("can't scan type: " + val.Type().String())
 }
 }
}
// 将本地引发的 panic(scanError 类型)和 EOF panic 转换为 error。
func errorHandler(errp *error) {
 if e := recover(); e != nil {
 // 本地 panic 转换为 error
 if se, ok := e.(scanError); ok {
 *errp = se.err
 // EOF panic 也转换为 error
 } else if eof, ok := e.(error); ok && eof == io.EOF {
 *errp = eof
 } else {
 panic(e)
 }
 }
}
// 扫描器的扫描过程
func (s *ss) doScan(a []interface{}) (numProcessed int, err error) {
 defer errorHandler(&err)
 // 循环处理所有 arg
 for _, arg := range a {
 s.scanOne('v', arg)
 numProcessed++
 }
 // 所有参数扫描结束
 // 检查是否以换行符或 EOF 结尾(Scanln 等需要这个错误信息)
 if s.nlIsEnd {
 for {
 r := s.getRune()
 if r == '\n' || r == eof {
 break
 }
 // 跳过空白字符后再次判断
 if !isSpace(r) {
 s.errorString("expected newline")
 break
 }
 }
 }
 return
}
// 处理非占位字符串,返回已处理的字节数。处理结果分为以下几种情况:
// 遇到占位符 :返回 % 之前的字节数
// 不匹配 :返回 -1
// 完全匹配(format 被读完):返回 len(foramt)
// 输入端被读完 :强行中止扫描
// advance 的逻辑比较复杂,要配合 doScanf 理解,很难完全理解。
func (s *ss) advance(format string) (i int) {
 // 这里的 format 不是完整的格式字符串,而是由 doScanf 提供的
 // 未处理部分的格式字符串。doScanf 处理完一个占位符后,就把
 // 剩下的格式字符串交给 advance 处理。
 for i < len(format) {
 // 解码一个待处理字符
 fmtc, w := utf8.DecodeRuneInString(format[i:])
 // 1、处理遇到的 % 号
 if fmtc == '%' {
 // 不能以 % 结尾
 if i+w == len(format) {
 s.errorString("missing verb: % at end of format string")
 }
 nextc, _ := utf8.DecodeRuneInString(format[i+w:])
 // 遇到单独的 %(占位符)则返回 % 的下标 i(即 % 之前已处理的字节数)
 if nextc != '%' {
 return
 }
 // %% 被解析为一个 %,当做普通字符,交给后面处理
 i += w // 跳过 %% 中的前一个 %
 }
 // 2、处理 format 中的连续空白字符
 sawSpace := false // 是否遇到连续的空白字符(包括换行符)
 wasNewline := false // 是否遇到换行符
 // 跳过连续的空白符
 for isSpace(fmtc) && i < len(format) {
 if fmtc == '\n' {
 if wasNewline {
 // 一次只处理一个换行符,之后的换行符交给后面处理
 break
 }
 // 登记遇到换行符
 wasNewline = true
 }
 // 登记遇到空白字符
 sawSpace = true
 i += w // 跳过已处理的空白字符
 // 更新待处理字符
 fmtc, w = utf8.DecodeRuneInString(format[i:])
 }
 // 到此,表示没有连续空白或已跳过连续空白,
 // 此时 i 指向非空白字符或换行符(即前面遇到的未处理的换行符)。
 // 3、对比输入端的连续空白字符
 if sawSpace {
 inputc := s.getRune()
 if inputc == eof {
 // 输入端被读空,返回已处理的字节数。
 // 返回后,在 doScanf 中继续判断 format 是否也被读完。
 return
 }
 // 输入端未遇到空白字符,匹配失败,中止整个扫描过程,返回 err。
 if !isSpace(inputc) {
 s.errorString("expected space in input to match format")
 }
 // 输入端也遇到空白字符,跳过空白部分。
 for inputc != '\n' && isSpace(inputc) {
 inputc = s.getRune()
 }
 // 此时 inputc 有可能为 eof
 // 输入端遇到换行符
 if inputc == '\n' {
 // format 中未遇到换行符,匹配失败,中止整个扫描过程,返回 err。
 if !wasNewline {
 s.errorString("newline in input does not match format")
 }
 // 到此,输入端和 format 中都遇到换行符,匹配成功。
 // 输入端换行符之后的空白没有继续处理,而 format 中却处理了,
 // 这将导致 "\n a %d" 无法匹配 "\n a 1"。使用的时候要注意。
 // 匹配完毕,返回已处理的字节数
 // 这里把 \n 当做一次扫描结束,这种行为类似于 Scanln。
 return
 }
 // 输入端空白字符处理完毕,未遇到换行符,则读取的应该是非空白字符。
 // 撤销对非空白字符的读取,交给下一轮去处理。
 // 如果之前读取的是 eof 则 UnreadRune 不会撤销任何内容。
 s.UnreadRune()
 // format 中遇到换行符,与输入端不匹配
 if wasNewline {
 s.errorString("newline in format does not match input")
 }
 // 空白部分(第二个换行符之前的)全部匹配成功,继续下一轮,处理后面的字符。
 continue
 }
 // 到此,表示 format 中没遇到空白字符或空白字符已经处理完毕。
 // 4、处理 format 中的非空白字符
 // 使用 mustReadRune 而不是 getRune 表示如果读取失败(EOF),
 // 则中止整个扫描过程,返回 err。
 inputc := s.mustReadRune()
 // 非空白字符匹配失败,撤销对 input 的读取,并返回 -1
 if fmtc != inputc {
 // 匹配失败,应该不需要再做什么了,不过 advance 作为一个独立的功能函数,
 // 还是要严谨一些,执行 s.UnreadRune 是为了保证输入端中已处理的内容与 
 // format 中 i 的位置对齐。
 s.UnreadRune()
 return -1
 }
 // 非空白字符匹配成功,继续处理下一个字符。
 i += w
 }
 // 全部处理完毕,返回 len(format)
 return
}
// 扫描器的格式化扫描过程
func (s *ss) doScanf(format string, a []interface{}) (numProcessed int, err error) {
 // 消化本地 panic,结束整个扫描过程。
 defer errorHandler(&err)
 end := len(format) - 1
 for i := 0; i <= end; {
 // 先处理 format 中的非占位符部分。
 w := s.advance(format[i:])
 // 循环直到遇到 % 字符
 if w > 0 {
 i += w
 continue
 // 这里有一个作用,就是当 i == len(format) 时,
 // 会终止循环,不会继续在后面访问 format[i]
 }
 // 到这里,表示 format 没有处理完,而且应该处理占位符了。
 // 没有遇找到占位符,看看是什么原因
 if format[i] != '%' {
 // 非空白字符匹配失败
 if w < 0 {
 s.errorString("input does not match format")
 }
 // 到此,表示遇到 EOF
 // 不过代码不会执行到这里,因为在 advance 中 EOF 会引发 panic
 // 为了逻辑的严谨,这里还是需要添加一个 break,以防 advance 发生改变。
 break
 }
 i++ // 跳过 % 号
 // 读取占位符中的宽度信息
 var widPresent bool
 s.maxWid, widPresent, i = parsenum(format, i, end)
 // 如果没有设置宽度信息,则将宽度设置为默认值 hugeWid
 if !widPresent {
 s.maxWid = hugeWid // hugeWid 是常量 1 << 30
 }
 // 获取动词
 c, w := utf8.DecodeRuneInString(format[i:])
 i += w // 跳过动词
 // 如果动词不是 c,则跳过输入端开头的空白
 if c != 'c' {
 s.SkipSpace()
 }
 // 默认读取限制
 s.argLimit = s.limit
 // 根据占位符中的宽度信息设置输入端允许读出的最大字符数
 if f := s.count + s.maxWid; f < s.argLimit {
 s.argLimit = f
 }
 // arg 太少,占位符太多,数量不匹配。
 if numProcessed >= len(a) {
 s.errorString("too few operands for format '%" + format[i-w:] + "'")
 break
 }
 arg := a[numProcessed]
 s.scanOne(c, arg) // 处理一个 arg
 numProcessed++ // 跳过已处理的 arg
 // 恢复默认读取限制
 s.argLimit = s.limit
 }
 // arg 太多,占位符太少,数量不匹配。
 if numProcessed < len(a) {
 s.errorString("too many operands")
 }
 return
}

本文来自:51CTO博客

感谢作者:ck_god

查看原文:golang的scan标准库(fmt.scan的使用)

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