7天玩转 Golang 标准库之 os

在 Golang 的日常开发中，往往要面对各种和操作系统相关的操作，例如文件的读写、环境变量的处理、程序参数的获取等等。Golang 的
os 标准库为我们提供了与操作系统打交道的各类工具，能让这些操作变得更加简洁和简单。

基础应用

文件的读写操作

在进行文件操作时，“读” 和 “写” 是最常见且重要的两个操作。

下面是一个如何读取文件和写入文件的基本样例：

package main import ("fmt""io/ioutil""os"
)func main() {content := []byte("Hello Golang!")// 写入文件err := ioutil.WriteFile("/tmp/golang.txt", content, 0644)if err != nil {fmt.Printf("Error writing file: %v", err)}// 读取文件data, err := ioutil.ReadFile("/tmp/golang.txt")if err != nil {fmt.Printf("Error reading file: %v", err)}fmt.Printf("File content: %s", data)
}

当然，上述内容只是文件读写的基础操作，有更复杂的读写需求（例如需要同时进行读写）时，可以使用 os 包中其它的工具函数，如os.Open、os.Create等。

环境变量的操作

环境变量是运行时系统或应用中的一种参数，一般用来告诉应用或库它们应该如何表现。因此，理解如何在Go中操作环境变量是很重要的。下面的例子演示了如何获取、设置和列出环境变量：

package mainimport ("fmt""os"
)func main() {// 设置环境变量os.Setenv("GO_ENV", "production")// 获取环境变量fmt.Println("GO_ENV:", os.Getenv("GO_ENV"))// 迭代并打印所有环境变量for _, env := range os.Environ() {fmt.Println(env)}
}

命令行参数的获取

在写命令行应用的时候，我们通常需要接收并处理命令行参数。我们可以使用 os.Args 来获取命令行参数。

package mainimport ("fmt""os"
)func main() {// os.Args 提供原始命令行参数访问功能。注意，切片的第一个参数是该程序的路径，并且 `os.Args[1:]` 会得到所有程序的的参数。argsWithProg := os.ArgsargsWithoutProg := os.Args[1:]// 你可以使用标准的索引位置方式取得单个参数的值。arg := os.Args[3]fmt.Println(argsWithProg)fmt.Println(argsWithoutProg)fmt.Println(arg)
}

好的，接下来我会把高级应用部分进行完善，包括进程管理、信号处理和文件锁等用法。

进阶应用

进程管理

以Go语言编写的程序本身就是一个进程，此外，你还可以创建和管理其他的进程。Golang的os/exec标准库封装了创建和管理进程的一系列功能，具体使用可以参考以下例子：

package mainimport ("fmt""os""os/exec"
)func main() {fmt.Printf("我是父进程: %v\n", os.Getpid())cmd := exec.Command("sleep", "5")if err := cmd.Start(); err != nil {fmt.Printf("出错了：%v\n", err)os.Exit(1)}fmt.Printf("我创建的子进程ID为: %v\n", cmd.Process.Pid)cmd.Wait()fmt.Printf("子进程已经结束\n")
}

在代码中我们创建了一个新的shell命令进程sleeep 5，等待它的结束。

Signal处理

在使用操作系统API时，会经常和一系列信号进行交互，比如SIGTERM表示终止进程的信号，在Go语言的os/signal库中我们可以方便的处理系统信号：

package mainimport ("fmt""os""os/signal""syscall"
)func main() {sigs := make(chan os.Signal, 1)done := make(chan bool, 1)// 注册你所关注的信号signal.Notify(sigs, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)go func() {sig := <-sigsfmt.Println()fmt.Println(sig)done <- true}()fmt.Println("等待信号")<-donefmt.Println("退出")
}

上述程序会一直等待，直到接收到SIGINT或SIGTERM信号。

文件锁

有时我们需要防止两个进程同时操作同一个文件，Go可以使用os.OpenFile和syscall.Flock提供简单的文件锁：

package main import ("fmt""os""syscall"
)func main() {f, err := os.OpenFile("/tmp/go-lock.tmp", os.O_CREATE | os.O_RDWR, 0600)if err != nil {fmt.Printf("open file error: %v\n", err)return}defer f.Close()err = syscall.Flock(int(f.Fd()), syscall.LOCK_EX|syscall.LOCK_NB)if err != nil {if err == syscall.EWOULDBLOCK {fmt.Println("文件已经被锁定")return}fmt.Printf("锁定文件失败：%v\n", err)return}defer syscall.Flock(int(f.Fd()), syscall.LOCK_UN)fmt.Println("成功锁定文件")
}