Go语言进阶篇——文件

文件的打开

文件的常见的两种打开方式是基于os包所提供的两个函数:

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

相对于前者，OpenFile可以提供更加细致的操作，而前者就是对后者的一个简单封装

我们首先来看第一种使用方法，我们只需要提供对应的文件名就可以了，代码如下：

func main() {file, err := os.Open("test.txt")defer file.Close()if err != nil {fmt.Println("文件访问异常")return}
}

文件的查找路径默认为项目go.mod文件所在的路径，由于项目下并没有该文件，所以自然会返回一个错误。

因为IO错误的类型有很多，所以有时后需要我们去手动的去判断文件是否存在，而os包也为此提供了方便函数，修改后的函数如下：

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")}
}

事实上第一种函数读取的文件仅仅只是只读的，无法被修改，Open函数内部实现

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

通过OpenFile函数可以控制更多细节，例如修改文件描述符和文件权限，关于文件描述符，os包下提供了以下常量以供使用。

解释const (// 只读，只写，读写 三种必须指定一个O_RDONLY int = syscall.O_RDONLY // 以只读的模式打开文件O_WRONLY int = syscall.O_WRONLY // 以只写的模式打开文件O_RDWR   int = syscall.O_RDWR   // 以读写的模式打开文件// 剩余的值用于控制行为O_APPEND int = syscall.O_APPEND // 当写入文件时，将数据添加到文件末尾O_CREATE int = syscall.O_CREAT  // 如果文件不存在则创建文件O_EXCL   int = syscall.O_EXCL   // 与O_CREATE一起使用, 文件必须不存在O_SYNC   int = syscall.O_SYNC   // 以同步IO的方式打开文件O_TRUNC  int = syscall.O_TRUNC  // 当打开的时候截断可写的文件
)

关于文件权限的则提供了以下常量。

解释const (ModeDir        = fs.ModeDir        // d: 目录ModeAppend     = fs.ModeAppend     // a: 只能添加ModeExclusive  = fs.ModeExclusive  // l: 专用ModeTemporary  = fs.ModeTemporary  // T: 临时文件ModeSymlink    = fs.ModeSymlink    // L: 符号链接ModeDevice     = fs.ModeDevice     // D: 设备文件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 字符设备, 前提是设置了 ModeDeviceModeSticky     = fs.ModeSticky     // t: 黏滞位ModeIrregular  = fs.ModeIrregular  // ?: 非常规文件// 类型位的掩码. 对于常规文件而言，什么都不会设置.ModeType = fs.ModeTypeModePerm = fs.ModePerm // Unix 权限位, 0o777
)

我们下面可以实现一个以读写模式打开一个文件的代码例子，权限为0666，表示为所有人都可以对该文件进行读写，且不存在时会自动创建。

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("文件打开有异常")} else {fmt.Println("文件打开成功", file.Name())defer file.Close()}
}

文件的读取

常见的文件读取

当我们成功打开文件以后，我们就可以开始进行读取操作了，对于读取文件的操作，os.file提供了以下几个公开的方法

// 将文件读进传入的字节切片
func (f *File) Read(b []byte) (n int, err error) // 相较于第一种可以从指定偏移量读取
func (f *File) ReadAt(b []byte, off int64) (n int, err error) func

大部分情况下第一种情况使用的较多，针对第一种方法，我们需要自己编写逻辑来进行读取时切片的动态扩容，代码如下：

func ReadFile(f *os.File) ([]byte, error) {buffer := make([]byte, 0, 512)for {if len(buffer) == cap(buffer) {//扩容buffer = append(buffer, 0)[:len(buffer)]}//继续读取offerset, err := f.Read(buffer[len(buffer):cap(buffer)])buffer = buffer[:len(buffer)+offerset]// 发生错误时if err != nil {if errors.Is(err, io.EOF) {err = nil}return buffer, err}}
}

剩余逻辑为：

func main() {file, err := os.OpenFile("test.txt", os.O_CREATE|os.O_RDWR, 0666)if err != nil {fmt.Println("文件打开异常")} else {fmt.Println("文件打开成功", file.Name())}bytes, err := ReadFile(file)if err != nil {fmt.Println("文件读取异常")} else {fmt.Println("文件读取成功", bytes)}file.Close()
}

除此之外，我们还可以使用两个方便函数来进行文件读取，分别是os包下的ReadFile函数以及io包下的ReadAll函数，相对于前者而言，我们只需要提供文件路径即可，而后者我们则需要提供一个io.Raeder类型的实现。

os.ReadFile

函数形式

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

函数形式：

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("文件访问异常")} else {fmt.Println("文件打开成功", file.Name())bytes, err := io.ReadAll(file)if err != nil {fmt.Println(err)} else {fmt.Println(string(bytes))}file.Close()}
}

文件的写入

os.File结构体提供以下几种方法来供我们写入数据：

//写入字节切片
func (f *file) Write(b []byte) (int,error)//写入字符串
func (f *file) WriteString(s string) (int,error) 从指定位置开始写，当以os.O_APPEND模式打开时，会返回错误
func (f *File) WriteAt(b []byte, off int64) (n int, err error)

如果我们要对文件写入数据。我们需要以O_WRONLY或O_RDWR

模式打开文件，否则无法写入，接下来我们来看一个示例：

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("文件访问异常")} else {fmt.Println("文件打开成功", 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())}
}

向文件写入字节切片也是类似的操作，就不再赘述。对于写入文件的操作标准库同样提供了方便函数，分别是os.WriteFile与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)}
}

此时文件内容如下

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("文件访问异常")} else {fmt.Println("文件打开成功", 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())}
}

文件的复制

对于复制文件而言，需要同时打开两个文件，第一种方法是将原文件中的数据读取出来，然后写入目标文件中，代码示例如下

解释func main() {// 从原文件中读取数据data, err := os.ReadFile("README.txt")if err != nil {fmt.Println(err)return}// 写入目标文件err = os.WriteFile("README(1).txt", data, 0666)if err != nil {fmt.Println(err)} else {fmt.Println("复制成功")}
}

os.File.ReadFrom

另一种方法是使用os.File提供的方法ReadFrom，打开文件时，一个只读，一个只写。

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

使用示例如下

解释func main() {// 以只读的方式打开原文件origin, err := os.OpenFile("README.txt", os.O_RDONLY, 0666)if err != nil {fmt.Println(err)return}defer origin.Close()// 以只写的方式打开副本文件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()// 从原文件中读取数据，然后写入副本文件offset, err := target.ReadFrom(origin)if err != nil {fmt.Println(err)return}fmt.Println("文件复制成功", offset)
}

io.Copy

还有一种方法就是使用io.Copy方便函数

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

使用示例如下

解释func main() {// 以只读的方式打开原文件origin, err := os.OpenFile("README.txt", os.O_RDONLY, 0666)if err != nil {fmt.Println(err)return}defer origin.Close()// 以只写的方式打开副本文件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()// 复制written, err := io.Copy(target, origin)if err != nil {fmt.Println(err)} else {fmt.Println(written)}
}

文件重命名

重命名也可以理解为移动文件，会用到os包下的Rename函数。

func Rename(oldpath, newpath string) error

示例如下

解释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:**重命名文件夹，移动文件夹同样适用。

文件的删除

删除操作相较于其他操作要简单的多，只会用到os包下的两个函数

解释// 删除单个文件或者空目录，当目录不为空时会返回错误
func Remove(name string) error// 删除指定目录的所有文件和目录包括子目录与子文件
func RemoveAll(path string) error

使用起来十分的简单，下面是删除目录的例子

解释func main() {// 删除当前目录下所有的文件与子目录err := os.RemoveAll(".")if err != nil {fmt.Println(err)}else {fmt.Println("删除成功")}
}

下面删除单个文件的例子

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