Go 语言标准库

Go 语言标准库（Standard library）是 Go 语言提供的一组功能强大且丰富的包（Packages），它实现并为用户提供了各种常见的功能，例如输入输出、网络通信、数据处理、加密解密、并发编程等。标准库包是 Go 语言开发者的重要工具，可以大大提高开发效率，本节将对 Go 语言标准库包及其功能进行介绍。

标准库包分类

如果按功能进行划分，Go 语言标准库可以大致分为以下几类。

分类	相关包	描述
输入输出	bufio，fmt，io，log，flag	这个分类包括二进制以及文本格式在屏幕、键盘、文件以及其他设备上的输入输出等，比如二进制文件的读写。
文本处理	encoding，bytes，strings，strconv，text，mime，unicode，regexp，index，path	这个分类包括字符串和文本内容的处理，比如字符编码转换等。
网络	net，http，expvar	这个分类包括开发网络程序所需要的包，比如Socket编程和网站开发等。
系统	os，syscall，sync，time，unsafe	这个分类包含对系统功能的封装，比如对操作系统的交互以及原子性操作等。
数据结构与算法	math，sort，container，crypto，hash，archive，compress，image	整个分类对应各种数据结构和算法的实现封装。
运行时	runtime，reflect，go	这个分类对应获取运行时信息。

常用包介绍

下面列出一些常用的 Go 语言标准库包：

• fmt：提供格式化输入输出功能，用于打印和扫描数据。我们最常用的 fmt.Printf() 和 fmt.Println() 函数就在这里。
• net：提供网络编程相关的功能，包括实现 TCP/IP、HTTP、FTP 等网络协议的功能。
• http：提供 HTTP 客户端和服务器的功能，用于构建 Web 应用程序。
• io：提供非平台相关的 IO 操作功能，包括文件操作、读写操作、管道操作等。
• os：提供操作系统相关的功能，包括文件操作、环境变量、进程管理、用户管理等。
• sync：提供同步原语的功能，包括互斥锁、读写锁、条件变量等，用于实现并发编程。
• encoding/json：提供 JSON 编码和解码的功能，用于处理 JSON 格式的数据。
• encoding/xml：提供 XML 编码和解码的功能，用于处理 XML 格式的数据。
• crypto：提供加密和解密相关的功能，包括哈希算法、加密算法、数字签名等。
• database/sql：提供 SQL 数据库访问的功能，包括连接数据库、执行 SQL 语句、处理查询结果等。
• testing：提供单元测试和性能测试的功能，用于编写和运行测试代码。
• time：提供时间相关的功能，包括获取当前时间、计算时间差、格式化时间等。
• strconv：提供字符串和基本数据类型之间转换的功能，包括整数、浮点数、布尔值等。
• regexp：提供正则表达式的功能，用于处理文本匹配和替换。
• bufio：提供缓冲 IO 的功能，用于提高 IO 操作的效率。
• container：提供容器数据结构的功能，包括数组、链表、堆、队列等。

完整包列表

父目录	包名	描述
archive	tar	实现对 tar 压缩文档的访问。
archive	zip	提供对 ZIP 压缩文档的读和写支持。
无	bufio	实现缓冲的 I/O 功能。
无	builtin	提供 Go 的预声明标识符的文档。
无	bytes	提供了对字节切片操作的函数
无	cmp	提供了与比较有序值相关的类型和函数。
compress	bzip2	实现了 bzip2 解压缩。
compress	flate	实现了 RFC 1951 中所定义的 DEFLATE 压缩数据格式。
compress	gzip	实现了 RFC 1951 中所定义的 gzip 格式压缩文件的读和写。
compress	lzw	实现了 Lempel-Ziv-Welch 编码格式的压缩的数据格式。
compress	zlib	实现了 RFC 1950 中所定义的 zlib 格式压缩数据的读和写。
container	heap	提供了实现 heap.Interface 接口的任何类型的堆操作。
container	list	实现了一个双链表。
container	ring	实现了对循环链表的操作。
无	context	定义了 Context 类型，用于在不同 goroutine 之间传递上下文信息，并管理这些 goroutine 的生命周期。
crypto	aes	实现了AES 加密（以前的 Rijndael），详见美国联邦信息处理标准（197号文）。
crypto	cipher	实现了标准的密码块模式，该模式可包装进低级的块加密实现中。
crypto	des	实现了数据加密标准（Data Encryption Standard，DES）和三重数据加密算法法（Triple Data Encryption Algorithm，TDEA）。
crypto	dsa	实现了 FIPS 186-3 所定义的数据签名算法（Digital Signature Algorithm）。
crypto	ecdh	实现了 NIST 曲线和 Curve25519 上的 Diffie-Hellman 椭圆曲线算法。
crypto	ecdsa	实现了 FIPS 186-3 所定义的椭圆曲线数据签名算法（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm）。
crypto	ed25519	实现了 Ed25519 签名算法。
crypto	elliptic	实现了素数域上几个标准的椭圆曲线。
crypto	hmac	实现了键控哈希消息身份验证码（Keyed-Hash Message Authentication Code，HMAC）。
crypto	md5	实现了 RFC 1321 中所定义的 MD5 哈希算法。
crypto	rand	实现了一个加密安全的伪随机数生成器。
crypto	rc4	实现了 RC4 加密，其定义见 Bruce Schneier 的应用密码学（Applied Cryptography）。
crypto	rsa	实现了 PKCS#1 中所定义的 RSA 加密。
crypto	sha1	实现了 RFC 3174 中所定义的 SHA1 哈希算法。
crypto	sha256	实现了 FIPS 180-2 中所定义的 SHA224 和 SHA256 哈希算法。
crypto	sha512	实现了 FIPS 180-2 中所定义的 SHA384 和 SHA512 哈希算法。
crypto	subtle	实现了一些有用的加密函数，但需要仔细考虑以便正确应用它们。
crypto	tls	部分实现了 RFC 4346 所定义的 TLS 1.1 协议。
crypto	x509	可解析 X.509 编码的键值和证书。
crypto	x509/pkix	包含用于对 X.509 证书、CRL 和 OCSP 的 ASN.1 解析和序列化的共享的、低级的结构。
database	sql	围绕 SQL 提供了一个通用的接口。
database	sql/driver	定义了数据库驱动所需实现的接口，同 sql 包的使用方式。
debug	buildinfo	提供对 Go 二进制文件中嵌入的关于其构建方式的信息的访问。
debug	dwarf	提供了对从可执行文件加载的 DWARF 调试信息的访问，这个包对于实现 Go 语言的调试器非常有价值。
debug	elf	实现了对 ELF 对象文件的访问。ELF 是一种常见的二进制可执行文件和共享库的文件格式。Linux 采用了 ELF 格式。
debug	gosym	访问 Go 语言二进制程序中的调试信息。对于可视化调试很有价值。
debug	macho	实现了 Mach-O 对文件的访问。
debug	pe	实现了对 PE（Microsoft Windows Portable Executable）文件的访问。
debug	plan9obj	实现了对 Plan 9 a.out 目标文件的访问。
无	embed	提供对正在运行的 Go 程序中嵌入的文件的访问。
encoding	ascii85	实现了 ascii85 数据编码，用于 btoa 工具和 Adobe’s PostScript 以及 PDF 文档格式。
encoding	asn1	实现了解析 DER 编码的 ASN.1 数据结构，其定义见 ITU-T Rec X.690。
encoding	base32	实现了 RFC 4648 中所定义的 base32 编码。
encoding	base64	实现了 RFC 4648 中所定义的 base64 编码。
encoding	binary	实现了在无符号整数值和字节串之间的转化，以及对固定尺寸值的读和写。
encoding	csv	可读和写由逗号分割的数值（csv）文件。
encoding	gob	管理 gob 流——在编码器（发送者）和解码器（接收者）之间进行二进制值交换。
encoding	hex	实现了十六进制的编码和解码。
encoding	json	实现了定义于 RFC 4627 中的 JSON 对象的编码和解码。
encoding	pem	实现了 PEM（Privacy Enhanced Mail）数据编码。
encoding	xml	实现了一个简单的可理解 XML 名字空间的 XML 1.0 解析器。
无	errors	实现了操作错误的函数。
无	expvar	为公共变量提供了一个标准的接口，如服务器中的运算计数器。
无	flag	实现了命令行标记解析。
无	fmt	实现了格式化输入输出。
go	ast	声明了用于展示 Go 包中的语法树类型。
go	build	提供了构建 Go 包的工具。
go	build/constraint	实现构建约束线（constraint lines）的解析和计算。
go	constant	实现表示非类型化 Go 常量的 Value 及其相应操作。
go	doc	从一个 Go AST（抽象语法树）中提取源代码文档。
go	doc/comment	实现 Go doc 注释（文档注释）的解析和重新格式化，这些注释紧跟在包、const、func、type 或 var 的顶级声明之前。
go	format	实现了 Go 源代码的标准格式化。
go	importer	提供对导出数据导入程序的访问。
go	parser	实现了一个 Go 源文件解析器。
go	printer	实现了对 AST（抽象语法树）的打印。
go	scanner	实现了一个 Go 源代码文本的扫描器。
go	token	定义了代表 Go 编程语言中词法标记以及基本操作标记（printing、predicates）的常量。
go	types	声明数据类型并实现 Go 包的类型检查算法。
go	version	在 [Go toolchain name syntax] 中提供对 [Go versions] 的操作，如：go1.20、go1.21.0、go1.22 rc2 和 go1.23.4-bigcorp 等字符串。
hash	adler32	实现了 Adler-32 校验和。
hash	crc32	实现了 32 位的循环冗余校验或 CRC-32 校验和。
hash	crc64	实现了 64 位的循环冗余校验或 CRC-64 校验和。
hash	fnv	实现了 Glenn Fowler、Landon Curt Noll 和 Phong Vo 所创建的 FNV-1 和 FNV-1a 非加密哈希函数。
hash	maphash	提供字节序列上的哈希函数。
html	template	实现了一个 HTML5 兼容的分词器和解析器。它自动构建 HTML 输出，并可防止代码注入。
image	color	实现了一个基本的颜色库。
image	color/palette	提供标准调色板。
image	draw	提供一些画图函数。
image	gif	实现了一个 GIF 图像解码器。
image	jpeg	实现了一个 JPEG 图像解码器和编码器。
image	png	实现了一个 PNG 图像解码器和编码器。
index	suffixarray	通过构建内存索引实现的高速字符串匹配查找算法。
io	fs	提供了对 I/O 原语的基本接口。。
io	ioutil	实现了一些实用的 I/O 函数。
log	slog	它是一个简单的记录包，提供最基本的日志功能。
log	syslog	提供了对系统日志服务的简单接口。
无	maps	定义对任何类型的映射都有用的各种函数。
math	big	实现了多精度的算术运算（大数）。
math	bits	为预先声明的无符号整数类型实现位计数和操作函数。
math	cmplx	为复数提供了基本的常量和数学函数。
math	rand	实现了伪随机数生成器。
math	rand/v2	实现了伪随机数生成器（v2）。
无	mine	实现了部分的 MIME 规范。
mime	multipart	实现了在 RFC 2046 中定义的 MIME 多个部分的解析。
mime	quotedprintable	实现 RFC 2045 指定的 Quoted-printable 编码。
net	http	提供了 HTTP 客户端和服务器的实现。
net	http/cgi	实现了定义于 RFC 3875 中的 CGI（通用网关接口）。
net	http/cookiejar	实现内存中兼容 RFC 6265 的 http.CookieJar。
net	http/fcgi	实现了 FastCGI 协议。
net	http/httptest	提供了一些 HTTP 测试应用。
net	http/httptrace	提供跟踪 HTTP 客户端请求中的事件的机制。
net	http/httputil	提供了一些 HTTP 应用函数，这些是对 net/http 包中的东西的补充，只不过相对不太常用。
net	http/pprof	通过其 HTTP 服务器运行时提供性能测试数据，该数据的格式正是 pprof 可视化工具需要的。
net	mail	实现了对邮件消息的解析。
net	rpc	提供了对一个来自网络或其他 I/O 连接的对象可导出的方法的访问。
net	rpc/jsonrpc	为 rpc 包实现了一个 JSON-RPC ClientCodec 和 ServerCodec。
net	smtp	实现了定义于 RFC 5321 中的简单邮件传输协议（Simple Mail Transfer Protocol）。
net	textproto	实现了在 HTTP、NNTP 和 SMTP 中基于文本的通用的请求/响应协议。
net	url	解析 URL 并实现查询转义。
os	exec	可运行外部命令。
os	signal	实现对传入信号的访问。
os	user	通过名称和 id 进行用户账户检查。
path	filepath	实现了以与目标操作系统定义文件路径相兼容的方式处理文件名路径。
无	plugin	实现 Go 插件的加载和符号解析。
无	reflect	实现了运行时反射，允许一个程序以任意类型操作对象。
regexp	syntax	实现了一个简单的正则表达式库，将正则表达式解析为语法树。
runtime	cgo	包含对 cgo 工具生成的代码的运行时支持。
runtime	coverage	提供用于测试代码覆盖率的统计和分析的功能，可用于收集、分析和报告测试代码的覆盖率。
runtime	debug	包含当程序在运行时调试其自身的功能。
runtime	metrics	提供一个稳定的接口来访问 Go 运行时导出的实现定义的指标。
runtime	pprof	以 pprof 可视化工具需要的格式写运行时性能测试数据。
runtime	race	实现数据竞争检测逻辑。
runtime	trace	提供了一种轻量级的跟踪器，可以捕获程序的执行轨迹和性能数据，并生成可视化的跟踪文件，以便开发者分析程序的行为和性能瓶颈。
无	slices	提供了对任何类型的切片都有用的各种函数。
无	sort	提供对集合排序的基础函数集。
无	strconv	实现了在基本数据类型和字符串之间的转换。
无	strings	实现了操作字符串的简单函数。
sync	atomic	提供了低级的用于实现同步算法的原子级的内存机制，如互斥锁。
syscall	js	当使用 js/wasm 体系结构时，提供了对 WebAssembly 主机环境的访问。
testing	fstest	实现了对测试实现和文件系统用户的支持。
testing	iotest	提供一系列测试目的的类型，实现了 Reader 和 Writer 标准接口。
testing	quick	实现了用于黑箱测试的实用函数。
testing	slogtest	实现了对 log/slog.Handler 测试实现的支持。
text	scanner	为 UTF-8 文本提供了一个扫描器和分词器。
text	tabwriter	实现了一个写筛选器（tabwriter.Writer），它可将一个输入的 tab 分割的列翻译为适当对齐的文本。
text	template	数据驱动的模板引擎，用于生成类似 HTML 的文本输出格式。
text	template/parse	为由 text/template 和 html/template 定义的模板构建解析树。
time	tzdata	提供测量和显示时间的功能。
unicode	utf16	实现了 UTF-16 序列的的编码和解码。
unicode	utf8	实现了支持以 UTF-8 编码的文本的函数和常数。
无	unsafe	包含绕过 Go 程序的类型安全的操作。

参考

• Standard library - Go Packages