Golang 中的 IO 包详解：单字节操作接口

io.ByteReader

type ByteReader interface {
	ReadByte() (byte, error)
}

定义了一个基本方法 ReadByte，用于读取数据源中的单个字节，如果没有字节可读，返回非 nil 的错误。

标准库中的 bufio.Reader 实现了该接口，从一个 io.Reader 中读取并提供带缓存的读取方法，简单示例如下：

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"strings"
)

func main() {
	data := "abc123"
	reader := bufio.NewReader(strings.NewReader(data))

	for {
		c, err := reader.ReadByte()
		if err != nil {
			break
		}
		fmt.Print(string(c))
	}
}

io.ByteScanner

type ByteScanner interface {
	ByteReader
	UnreadByte() error
}

是 io.ByteReader 接口的扩展，提供了一个额外的方法：UnreadByte，UnreadByte方法让下一次调用 ReadByte 时返回之前调用 ReadByte 时返回的同一个字节。

io.ByteWriter

// ByteWriter is the interface that wraps the WriteByte method.
type ByteWriter interface {
	WriteByte(c byte) error
}

定义了一个基本方法 ReadByte，用于向数据源中写入单个字节的能力，

标准库中的 bufio.Writer 实现了该接口，从字节序列中构造并提供缓冲输出，简单示例如下：

package main

import (
	"bufio"
	"bytes"
	"fmt"
)

func main() {
	buf := new(bytes.Buffer)
	writer := bufio.NewWriter(buf)

	for _, c := range "abc123" {
		err := writer.WriteByte(byte(c))
		if err != nil {
			panic(err)
		}
	}

	writer.Flush()
	fmt.Println(buf.String())
}

io.RuneReader

type RuneReader interface {
	ReadRune() (r rune, size int, err error)
}

用于从字符流中读取 Unicode 码点（Rune），定义了一个基本方法 ReadRune，接受一个参数类型为 rune 的指针，并返回读取的 Rune 以及错误类型。

io.RuneReader 通常与 bufio.Reader 一起使用，用于构建高效的文本读取器。例如如下示例，使用 bufio.Reader 读取一个文件并逐行解析其中的 Unicode 码点：

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"io"
	"log"
	"os"
)

func main() {
	file, _ := os.Open("file.txt")
	defer file.Close()

	reader := bufio.NewReader(file)

	for {
		r, _, err := reader.ReadRune()
		if err != nil {
			if err == io.EOF {
				break
			}
			log.Fatal(err)
		}
		if r == 'n' {
			fmt.Println()
		} else {
			fmt.Print(r)
		}
	}
}

io.RuneScanner

type RuneScanner interface {
	RuneReader
	UnreadRune() error
}

扩展了 io.RuneReader 接口，添加了一个名为 UnreadRune 的方法，用于撤消最近读取的 Rune，并使下一次读取的时候再次返回该 Rune。简单示例如下：

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"io"
	"log"
	"os"
	"strings"
)

func main() {
	scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)

	for {
		if ok := scanner.Scan(); !ok {
			break
		}

		str := scanner.Text()
		reader := strings.NewReader(str)

		for {
			runeScanner := bufio.NewReader(reader)
			r, _, err := runeScanner.ReadRune()
			if err != nil {
				if err == io.EOF {
					break
				}
				log.Fatal(err)
			}
			fmt.Printf("%#Un", r)
		}
	}
}

使用 bufio.Scanner 从控制台读取每一行输入，然后将每一行转换为一个 strings.Reader，并将其传递给 bufio.NewReader 来扫描 Rune。

io.StringWriter

// StringWriter is the interface that wraps the WriteString method.
type StringWriter interface {
	WriteString(s string) (n int, err error)
}

定义了一个基本方法 WriteString，用来将数据写入一个字符串。简单示例如下：

package main

import (
	"fmt"
	"io"
	"strings"
)

func main() {
	var builder strings.Builder

	writer := io.StringWriter(&builder)

	writer.WriteString("Hello, ")
	writer.WriteString("World!")

	result := builder.String()

	fmt.Println(result) // 输出：Hello, World!
}

首先创建了一个 strings.Builder，然后使用 io.StringWriter 将 builder 转换为一个 io.Writer，最后使用 builder.String 将最终结果转换为一个 string。