Go | 標準函式庫套件的使用

💬 簡介

Go 語言內建一套功能豐富的標準函式庫（Standard Library），涵蓋了格式化輸出、字串處理、時間操作、檔案管理、網路請求等功能，無需額外安裝即可使用。這些套件設計簡潔且高效，是 Go 開發的核心工具。

本文將介紹幾個常用的標準函式庫套件，包括 fmt、strings、time、math、os 和 net/http，並通過簡單範例展示它們的實際應用，幫助您快速上手！

圖片來源：Gophers

🔍 標準函式庫套件概覽

Go 的標準函式庫包含數十個套件，每個套件專注於特定功能，命名簡潔且直觀。以下是一些常用的套件及其用途：

• fmt：格式化輸入與輸出，例如列印文字或格式化字串。
• strings：字串操作，例如大小寫轉換、分割與拼接。
• time：時間與日期處理，例如獲取當前時間或格式化時間戳。
• math：數學運算，例如三角函式、取整與隨機數生成。
• os：作業系統相關操作，例如檔案讀寫與環境變數管理。
• net/http：HTTP 伺服器與客戶端功能，例如建立網頁伺服器或發送網路請求。

📝 標準函式庫的套件位於 Go 安裝目錄的 src 資料夾中，無需額外下載，隨 Go 環境即可使用。

📦 常用套件的使用方式

讓我們通過簡單範例，展示幾個常用套件的功能與基本用法。這些範例將幫助您理解如何將套件應用於實際場景。

🖨 fmt：格式化與輸出

fmt 套件是 Go 程式中最常用的套件之一，提供格式化輸出（Println、Printf）與輸入（Scan）功能。

• 範例：格式化輸出問候訊息

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  package main import "fmt" func main() { name := "Gopher" age := 10 fmt.Printf("Hello, %s! You are %d years old.\n", name, age) }

  輸出：

  1	Hello, Gopher! You are 10 years old.

  📝 fmt.Printf 使用佔位符（如 %s 表示字串，%d 表示整數）格式化輸出，簡單且靈活。

🔤 strings：字串操作

strings 套件提供豐富的字串處理函式，例如大小寫轉換、分割、取代等，適用於文本處理場景。

• 範例：將問候訊息轉為大寫並分割

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  package main import ( "fmt" "strings" ) func main() { message := "Hello, Gopher!" upper := strings.ToUpper(message) words := strings.Split(message, " ") fmt.Println("Uppercase:", upper) fmt.Println("Words:", words) }

  輸出：

  1 2	Uppercase: HELLO, GOPHER! Words: [Hello, Gopher!]

  📝 strings.ToUpper 將字串轉為大寫，strings.Split 按指定分隔符分割字串，這些函式在文本處理中非常實用。

⏰ time：時間與日期

time 套件用於處理時間與日期，例如獲取當前時間、格式化時間戳或計算時間間隔。

• 範例：顯示當前時間戳

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  package main import ( "fmt" "time" ) func main() { now := time.Now() formatted := now.Format("2006-01-02 15:04:05") fmt.Println("Current Time:", formatted) }

  輸出：

  1	Current Time: 2025-04-29 09:00:00

  📝 time.Now 獲取當前時間，Format 使用特定格式（Go 使用 2006-01-02 15:04:05 作為參考模板）輸出時間戳。

➕ math：數學運算

math 套件提供基本的數學函式，例如平方根、絕對值與三角函式，適合科學計算或數值處理。

• 範例：計算平方根與取整

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  package main import ( "fmt" "math" ) func main() { num := 16.0 sqrt := math.Sqrt(num) floor := math.Floor(num / 3.0) fmt.Println("Square Root:", sqrt) fmt.Println("Floor:", floor) }

  輸出：

  1 2	Square Root: 4 Floor: 5

  📝 math.Sqrt 計算平方根，math.Floor 將數字向下取整，這些函式簡單且高效。

📂 os：作業系統操作

os 套件提供與作業系統交互的功能，例如檔案操作、環境變數或程式退出。

• 範例：讀取環境變數與建立檔案

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  package main import ( "fmt" "os" ) func main() { home := os.Getenv("HOME") fmt.Println("Home Directory:", home) file, err := os.Create("example.txt") if err != nil { fmt.Println("Error:", err) return } defer file.Close() fmt.Println("File created: example.txt") }

  輸出：

  1 2	Home Directory: /home/user File created: example.txt

  📝 os.Getenv 讀取環境變數，os.Create 建立檔案。注意，HOME 的實際值因系統而異。

🌐 net/http：網路請求與伺服器

net/http 套件用於建立 HTTP 伺服器或發送網路請求，是構建網頁應用或 API 的基礎工具。

• 範例：建立簡單網頁伺服器

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  package main import ( "fmt" "net/http" ) func main() { http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { fmt.Fprint(w, "Hello, Gopher!") }) fmt.Println("Server starting at :8080...") if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil { fmt.Println("Error:", err) } }

  輸出：

  1	Server starting at :8080...

  瀏覽器訪問：開啟瀏覽器，輸入 http://localhost:8080，將顯示：

  1	Hello, Gopher!

  📝 http.HandleFunc 定義路由處理函式，http.ListenAndServe 啟動伺服器。此範例展示如何用 net/http 快速建立一個簡單的網頁伺服器。

🛠 應用：結合多套件實現日誌伺服器

為了展示套件間的協作，我們結合 fmt、strings、time、os 和 net/http 套件，實現一個簡單的日誌伺服器，將 HTTP 請求的訊息記錄到檔案。

• 範例：

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  package main import ( "fmt" "net/http" "os" "strings" "time" ) func main() { file, err := os.Create("server_log.txt") if err != nil { fmt.Println("Error:", err) return } defer file.Close() http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { message := fmt.Sprintf("Request from %s", r.RemoteAddr) upperMessage := strings.ToUpper(message) timestamp := time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05") logEntry := fmt.Sprintf("[%s] %s\n", timestamp, upperMessage) _, err := file.WriteString(logEntry) if err != nil { fmt.Println("Error:", err) } fmt.Fprint(w, "Hello, Gopher! Request logged.") }) fmt.Println("Server starting at :8080...") if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil { fmt.Println("Error:", err) } }

  輸出：

  1	Server starting at :8080...

  瀏覽器訪問：開啟瀏覽器，輸入 http://localhost:8080，將顯示：

  1	Hello, Gopher! Request logged.

  檔案內容（server_log.txt）：

  1	[2025-04-29 09:00:00] REQUEST FROM 127.0.0.1:12345

📝 這個範例使用 net/http 處理 HTTP 請求，time 生成時間戳，strings 轉換大寫，fmt 格式化訊息，os 寫入檔案，展示了標準函式庫套件的協作能力。

🎯 總結

Go 的標準函式庫以小而美、簡單實用著稱。
無論是格式化輸出 (fmt)、數學計算 (math)、時間操作 (time)，還是建立 HTTP 伺服器 (net/http)，
每個套件都各司其職，讓開發者可以專注在業務邏輯上，不必重複造輪子。

熟練這些標準套件的使用，是學好語言的重要一步，也是開啟更進階開發（如併發控制、網路程式設計等）的大門！

最後建議回顧一下 Go | 菜鳥教學 目錄，了解其章節內容。

註：以上參考了
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