Go語言進階篇——文件

文件的打開

文件的常見的兩種打開方式是基于os包所提供的兩個函數:

func Open(name string) (*File,error)
func OpenFile(name string flag int perm FileMode) (*File,error)

相對于前者，OpenFile可以提供更加細致的操作，而前者就是對后者的一個簡單封裝

我們首先來看第一種使用方法，我們只需要提供對應的文件名就可以了，代碼如下：

func main() {file, err := os.Open("test.txt")defer file.Close()if err != nil {fmt.Println("文件訪問異常")return}
}

文件的查找路徑默認為項目go.mod文件所在的路徑，由于項目下并沒有該文件，所以自然會返回一個錯誤。

因為IO錯誤的類型有很多，所以有時后需要我們去手動的去判斷文件是否存在，而os包也為此提供了方便函數，修改后的函數如下：

func main() {file, err := os.Open("test.txt")defer file.Close()if os.IsNotExist(err) {fmt.Println("file not found")} else if err != nil {fmt.Println("error")} else {fmt.Println("file found")}
}

事實上第一種函數讀取的文件僅僅只是只讀的，無法被修改，Open函數內部實現

func Open(name string) (*File, error) {return OpenFile(name, O_RDONLY, 0)
}

通過OpenFile函數可以控制更多細節，例如修改文件描述符和文件權限，關于文件描述符，os包下提供了以下常量以供使用。

解釋const (// 只讀，只寫，讀寫 三種必須指定一個O_RDONLY int = syscall.O_RDONLY // 以只讀的模式打開文件O_WRONLY int = syscall.O_WRONLY // 以只寫的模式打開文件O_RDWR   int = syscall.O_RDWR   // 以讀寫的模式打開文件// 剩余的值用于控制行為O_APPEND int = syscall.O_APPEND // 當寫入文件時，將數據添加到文件末尾O_CREATE int = syscall.O_CREAT  // 如果文件不存在則創建文件O_EXCL   int = syscall.O_EXCL   // 與O_CREATE一起使用, 文件必須不存在O_SYNC   int = syscall.O_SYNC   // 以同步IO的方式打開文件O_TRUNC  int = syscall.O_TRUNC  // 當打開的時候截斷可寫的文件
)

關于文件權限的則提供了以下常量。

解釋const (ModeDir        = fs.ModeDir        // d: 目錄ModeAppend     = fs.ModeAppend     // a: 只能添加ModeExclusive  = fs.ModeExclusive  // l: 專用ModeTemporary  = fs.ModeTemporary  // T: 臨時文件ModeSymlink    = fs.ModeSymlink    // L: 符號鏈接ModeDevice     = fs.ModeDevice     // D: 設備文件ModeNamedPipe  = fs.ModeNamedPipe  // p: 具名管道 (FIFO)ModeSocket     = fs.ModeSocket     // S: Unix 域套接字ModeSetuid     = fs.ModeSetuid     // u: setuidModeSetgid     = fs.ModeSetgid     // g: setgidModeCharDevice = fs.ModeCharDevice // c: Unix 字符設備, 前提是設置了 ModeDeviceModeSticky     = fs.ModeSticky     // t: 黏滯位ModeIrregular  = fs.ModeIrregular  // ?: 非常規文件// 類型位的掩碼. 對于常規文件而言，什么都不會設置.ModeType = fs.ModeTypeModePerm = fs.ModePerm // Unix 權限位, 0o777
)

我們下面可以實現一個以讀寫模式打開一個文件的代碼例子，權限為0666，表示為所有人都可以對該文件進行讀寫，且不存在時會自動創建。

func main() {file, err := os.OpenFile("test.txt", os.O_CREATE|os.O_RDWR, 0666)if os.IsNotExist(err) {fmt.Println("文件不存在")} else if err != nil {fmt.Println("文件打開有異常")} else {fmt.Println("文件打開成功", file.Name())defer file.Close()}
}

文件的讀取

常見的文件讀取

當我們成功打開文件以后，我們就可以開始進行讀取操作了，對于讀取文件的操作，os.file提供了以下幾個公開的方法

// 將文件讀進傳入的字節切片
func (f *File) Read(b []byte) (n int, err error) // 相較于第一種可以從指定偏移量讀取
func (f *File) ReadAt(b []byte, off int64) (n int, err error) func

大部分情況下第一種情況使用的較多，針對第一種方法，我們需要自己編寫邏輯來進行讀取時切片的動態擴容，代碼如下：

func ReadFile(f *os.File) ([]byte, error) {buffer := make([]byte, 0, 512)for {if len(buffer) == cap(buffer) {//擴容buffer = append(buffer, 0)[:len(buffer)]}//繼續讀取offerset, err := f.Read(buffer[len(buffer):cap(buffer)])buffer = buffer[:len(buffer)+offerset]// 發生錯誤時if err != nil {if errors.Is(err, io.EOF) {err = nil}return buffer, err}}
}

剩余邏輯為：

func main() {file, err := os.OpenFile("test.txt", os.O_CREATE|os.O_RDWR, 0666)if err != nil {fmt.Println("文件打開異常")} else {fmt.Println("文件打開成功", file.Name())}bytes, err := ReadFile(file)if err != nil {fmt.Println("文件讀取異常")} else {fmt.Println("文件讀取成功", bytes)}file.Close()
}

除此之外，我們還可以使用兩個方便函數來進行文件讀取，分別是os包下的ReadFile函數以及io包下的ReadAll函數，相對于前者而言，我們只需要提供文件路徑即可，而后者我們則需要提供一個io.Raeder類型的實現。

os.ReadFile

函數形式

func ReadFile(name string)([]byte,error)

使用例子：

func main() {bytes, err := os.ReadFile("README.txt")if err != nil {fmt.Println(err)} else {fmt.Println(string(bytes))}
}

io.ReadAll

函數形式：

func ReadAll(r Reader) ([]byte,error)

示例：

func main() {file, err := os.OpenFile("README.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0666)if err != nil {fmt.Println("文件訪問異常")} else {fmt.Println("文件打開成功", file.Name())bytes, err := io.ReadAll(file)if err != nil {fmt.Println(err)} else {fmt.Println(string(bytes))}file.Close()}
}

文件的寫入

os.File結構體提供以下幾種方法來供我們寫入數據：

//寫入字節切片
func (f *file) Write(b []byte) (int,error)//寫入字符串
func (f *file) WriteString(s string) (int,error) 從指定位置開始寫，當以os.O_APPEND模式打開時，會返回錯誤
func (f *File) WriteAt(b []byte, off int64) (n int, err error)

如果我們要對文件寫入數據。我們需要以O_WRONLY或O_RDWR

模式打開文件，否則無法寫入，接下來我們來看一個示例：

func main() {file, err := os.OpenFile("README.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE|os.O_APPEND|os.O_TRUNC, 0666)if err != nil {fmt.Println("文件訪問異常")} else {fmt.Println("文件打開成功", file.Name())for i := 0; i < 5; i++ {offset, err := file.WriteString("hello world!\n")if err != nil {fmt.Println(offset, err)}}fmt.Println(file.Close())}
}

向文件寫入字節切片也是類似的操作，就不再贅述。對于寫入文件的操作標準庫同樣提供了方便函數，分別是os.WriteFile與io.WriteString

os.WriteFile

func WriteFile(name string, data []byte, perm FileMode) error

使用例子如下

func main() {err := os.WriteFile("README.txt", []byte("hello world!\n"), 0666)if err != nil {fmt.Println(err)}
}

此時文件內容如下

hello world!

io.WriteString

func WriteString(w Writer, s string) (n int, err error)

使用例子如下

func main() {file, err := os.OpenFile("README.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE|os.O_APPEND|os.O_TRUNC, 0666)if err != nil {fmt.Println("文件訪問異常")} else {fmt.Println("文件打開成功", file.Name())for i := 0; i < 5; i++ {offset, err := io.WriteString(file, "hello world!\n")if err != nil {fmt.Println(offset, err)}}fmt.Println(file.Close())}
}

文件的復制

對于復制文件而言，需要同時打開兩個文件，第一種方法是將原文件中的數據讀取出來，然后寫入目標文件中，代碼示例如下

解釋func main() {// 從原文件中讀取數據data, err := os.ReadFile("README.txt")if err != nil {fmt.Println(err)return}// 寫入目標文件err = os.WriteFile("README(1).txt", data, 0666)if err != nil {fmt.Println(err)} else {fmt.Println("復制成功")}
}

os.File.ReadFrom

另一種方法是使用os.File提供的方法ReadFrom，打開文件時，一個只讀，一個只寫。

func (f *File) ReadFrom(r io.Reader) (n int64, err error)

使用示例如下

解釋func main() {// 以只讀的方式打開原文件origin, err := os.OpenFile("README.txt", os.O_RDONLY, 0666)if err != nil {fmt.Println(err)return}defer origin.Close()// 以只寫的方式打開副本文件target, err := os.OpenFile("README(1).txt", os.O_WRONLY|os.O_CREATE|os.O_TRUNC, 0666)if err != nil {fmt.Println(err)return}defer target.Close()// 從原文件中讀取數據，然后寫入副本文件offset, err := target.ReadFrom(origin)if err != nil {fmt.Println(err)return}fmt.Println("文件復制成功", offset)
}

io.Copy

還有一種方法就是使用io.Copy方便函數

func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error)

使用示例如下

解釋func main() {// 以只讀的方式打開原文件origin, err := os.OpenFile("README.txt", os.O_RDONLY, 0666)if err != nil {fmt.Println(err)return}defer origin.Close()// 以只寫的方式打開副本文件target, err := os.OpenFile("README(1).txt", os.O_WRONLY|os.O_CREATE|os.O_TRUNC, 0666)if err != nil {fmt.Println(err)return}defer target.Close()// 復制written, err := io.Copy(target, origin)if err != nil {fmt.Println(err)} else {fmt.Println(written)}
}

文件重命名

重命名也可以理解為移動文件，會用到os包下的Rename函數。

func Rename(oldpath, newpath string) error

示例如下

解釋func main() {err := os.Rename("README.txt", "readme.txt")if err != nil {fmt.Println(err)} else {fmt.Println("重命名成功")}
}

**注意:**重命名文件夾，移動文件夾同樣適用。

文件的刪除

刪除操作相較于其他操作要簡單的多，只會用到os包下的兩個函數

解釋// 刪除單個文件或者空目錄，當目錄不為空時會返回錯誤
func Remove(name string) error// 刪除指定目錄的所有文件和目錄包括子目錄與子文件
func RemoveAll(path string) error

使用起來十分的簡單，下面是刪除目錄的例子

解釋func main() {// 刪除當前目錄下所有的文件與子目錄err := os.RemoveAll(".")if err != nil {fmt.Println(err)}else {fmt.Println("刪除成功")}
}

下面刪除單個文件的例子

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