golang 文件操作


Go官方庫的文件操作分散在多個包中,比如osioutilio包,強烈推薦你閱讀一下。

原文: Working with Files in Go, 作者: NanoDano

基本操作

創建空文件

package main
import (
	"log"
	"os"
)

func main() {
    // 打開一個空的文件描述符
	newFile, err := os.Create("test.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Println(newFile)
	_ = newFile.Close()
}

Truncate文件

package main
import (
	"log"
	"os"
)
func main() {
	// 裁剪一個文件到100個字節;
	// 如果文件本來就少於100個字節,則文件中原始內容得以保留,剩余的字節以null字節填充;
	// 如果文件本來超過100個字節,則超過的字節會被拋棄;
	// 這樣我們總是得到精確的100個字節的文件;
	// 傳入0則會清空文件。
	err := os.Truncate("test.txt", 100)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

獲取文件信息

package main
import (
	"fmt"
	"log"
	"os"
)

func main() {
	// 如果文件不存在,則返回錯誤
	fileInfo, err := os.Stat("test.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Println("File name:", fileInfo.Name())
	fmt.Println("Size in bytes:", fileInfo.Size())
	fmt.Println("Permissions:", fileInfo.Mode())
	fmt.Println("Last modified:", fileInfo.ModTime())
	fmt.Println("Is Directory: ", fileInfo.IsDir())
	fmt.Printf("System interface type: %T\n", fileInfo.Sys())
	fmt.Printf("System info: %+v\n\n", fileInfo.Sys())
}

重命名、刪除、復制文件

package main

import (
	"io"
	"log"
	"os"
)
func main() {

	// rename
	originalPath := "test.txt"
	newPath := "test2.txt"
	err := os.Rename(originalPath, newPath)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// remove
	err = os.Remove("test2.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Copy
	Copy()
}

func Copy() {
	// TODO: copy
	originalFile, err := os.Open("test.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer originalFile.Close()
	// 創建新的文件作為目標文件
	newFile, err := os.Create("test_copy.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer newFile.Close()
	// 從源中復制字節到目標文件
	bytesWritten, err := io.Copy(newFile, originalFile)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Printf("Copied %d bytes.", bytesWritten)
	// 將文件內容flush到硬盤中
	err = newFile.Sync()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

func Copy2() {
	srcFile, err := os.Open(srcFileName)

	if err != nil {
		fmt.Printf("open file err = %v\n", err)
		return
	}

	defer srcFile.Close()

	//通過srcFile,獲取到Reader
	reader := bufio.NewReader(srcFile)

	//打開dstFileName
	dstFile, err := os.OpenFile(dstFileName, os.O_WRONLY | os.O_CREATE, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open file err = %v\n", err)
		return
	}

	writer := bufio.NewWriter(dstFile)
	defer func() {
		writer.Flush() //把緩沖區的內容寫入到文件
		dstFile.Close()

	}()

	io.Copy(writer, reader)
}

打開和關閉文件

下面的屬性可以單獨使用,也可以組合使用。
組合使用時可以使用 OR 操作設置 OpenFile的第二個參數,例如:
os.O_CREATE|os.O_APPEND
或者 os.O_CREATE|os.O_TRUNC|os.O_WRONLY
os.O_RDONLY // 只讀
os.O_WRONLY // 只寫
os.O_RDWR // 讀寫
os.O_APPEND // 往文件中添建(Append)
os.O_CREATE // 如果文件不存在則先創建
os.O_TRUNC // 文件打開時裁剪文件
os.O_EXCL // 和O_CREATE一起使用,文件不能存在
os.O_SYNC // 以同步I/O的方式打開

package main
import (
	"log"
	"os"
)
func main() {
	// 簡單地以只讀的方式打開。下面的例子會介紹讀寫的例子。
	file, err := os.Open("test.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	file.Close()

	// OpenFile提供更多的選項。
	file, err = os.OpenFile("test.txt", os.O_APPEND, 0666)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	file.Close()
}

檢查文件是否存在

package main
import (
	"log"
	"os"
)
var (
	fileInfo *os.FileInfo
	err      error
)
func main() {
	// 文件不存在則返回error
	fileInfo, err := os.Stat("test.txt")
	if err != nil {
		if os.IsNotExist(err) {
			log.Fatal("File does not exist.")
		}
	}
	log.Println("File does exist. File information:")
	log.Println(fileInfo)
}

改變權限、擁有者、時間戳

package main
import (
    "log"
    "os"
    "time"
)
func main() {
    // 使用Linux風格改變文件權限
    err := os.Chmod("test.txt", 0777)
    if err != nil {
        log.Println(err)
    }
    // 改變文件所有者
    err = os.Chown("test.txt", os.Getuid(), os.Getgid())
    if err != nil {
        log.Println(err)
    }
    // 改變時間戳
    twoDaysFromNow := time.Now().Add(48 * time.Hour)
    lastAccessTime := twoDaysFromNow
    lastModifyTime := twoDaysFromNow
    err = os.Chtimes("test.txt", lastAccessTime, lastModifyTime)
    if err != nil {
        log.Println(err)
    }
}

創建軟連接和硬鏈接

什么是硬鏈接??

若一個 inode 號對應多個文件名,則稱這些文件為硬鏈接。換言之,硬鏈接就是同一個文件使用了多個別名

什么是軟鏈接??

它不直接指向硬盤中的相同的地方,而是通過名字引用其它文件。刪除軟鏈接並不影響被指向的文件,但若被指向的原文件被刪除,則相關軟連接被稱為死鏈接

package main
import (
	"os"
	"log"
	"fmt"
)
func main() {
	err := os.Link("original.txt", "original_also.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Println("creating sym")
	
	// Create a symlink
	err = os.Symlink("original.txt", "original_sym.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	// Lstat返回一個文件的信息,但是當文件是一個軟鏈接時,它返回軟鏈接的信息,而不是引用的文件的信息。
	// Symlink在Windows中不工作。
	fileInfo, err := os.Lstat("original_sym.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Printf("Link info: %+v", fileInfo)
	
	//改變軟鏈接的擁有者不會影響原始文件。
	err = os.Lchown("original_sym.txt", os.Getuid(), os.Getgid())
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

判斷文件權限

package main

import (
	"log"
	"os"
)

func main() {
	// 文件不存在則返回error
	fileInfo, err := os.Stat("test.txt")
	if err != nil {
		if os.IsNotExist(err) {
			log.Fatal("File does not exist.")
		}
	}
	// TODO: how to
	switch fileInfo.Mode().String() {
	}
}

讀寫文件

寫文件

package main
import (
	"log"
	"os"
)
func main() {
	// 可寫方式打開文件
	file, err := os.OpenFile(
		"test.txt",
		 os.O_WRONLY|os.O_TRUNC|os.O_CREATE,
		0666,
	)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer file.Close()
	// 寫字節到文件中
	byteSlice := []byte("Bytes!\n")
	bytesWritten, err := file.Write(byteSlice)
    
    // 寫文件字符串到文件
	// bytesWritten, err := file.WriteString("string")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Printf("Wrote %d bytes.", bytesWritten)
}

快速寫文件

ioutil包有一個非常有用的方法WriteFile()可以處理創建/打開文件、寫字節slice和關閉文件一系列的操作。如果你需要簡潔快速地寫字節slice到文件中,你可以使用它。

package main
import (
	"io/ioutil"
	"log"
)
func main() {
	err := ioutil.WriteFile("test.txt", []byte("Hi\n"), 0666)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

使用緩存寫

bufio包提供了帶緩存功能的writer,所以你可以在寫字節到硬盤前使用內存緩存。當你處理很多的數據很有用,因為它可以節省操作硬盤I/O的時間。在其它一些情況下它也很有用,比如你每次寫一個字節,把它們攢在內存緩存中,然后一次寫入到硬盤中,減少硬盤的磨損以及提升性能。

package main
import (
	"bufio"
	"log"
	"os"
)
func main() {
	// 打開文件,只寫
	file, err := os.OpenFile("test.txt", os.O_WRONLY,0666)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer file.Close()
	// 為這個文件創建buffered writer
	bufferedWriter := bufio.NewWriter(file)

	// 寫字節到buffer
	bytesWritten, err := bufferedWriter.Write(
		[]byte{65, 66, 67},
	)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Printf("Bytes written: %d\n", bytesWritten)

	// 寫字符串到buffer
	// 也可以使用 WriteRune() 和 WriteByte()
	bytesWritten, err = bufferedWriter.WriteString(
		"Buffered string\n",
	)
    //  writebyte
	// err = bufferedWriter.WriteByte(
	//   'z',
	// )

	// writerune
	// _, err = bufferedWriter.WriteRune(
	//	'中',
	// )
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Printf("Bytes written: %d\n", bytesWritten)

	// 檢查緩存中的字節數
	unflushedBufferSize := bufferedWriter.Buffered()
	log.Printf("Bytes buffered: %d\n", unflushedBufferSize)

	// 還有多少字節可用(未使用的緩存大小)
	bytesAvailable := bufferedWriter.Available()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Printf("Available buffer: %d\n", bytesAvailable)
	// 寫內存buffer到硬盤
	bufferedWriter.Flush()

	// 丟棄還沒有flush的緩存的內容,清除錯誤並把它的輸出傳給參數中的writer
	// 當你想將緩存傳給另外一個writer時有用
	bufferedWriter.Reset(bufferedWriter)
	bytesAvailable = bufferedWriter.Available()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Printf("Available buffer: %d\n", bytesAvailable)

	// 重新設置緩存的大小。
	// 第一個參數是緩存應該輸出到哪里,這個例子中我們使用相同的writer。
	// 如果我們設置的新的大小小於第一個參數writer的緩存大小, 比如10,我們不會得到一個10字節大小的緩存,
	// 而是writer的原始大小的緩存,默認是4096。
	// 它的功能主要還是為了擴容。
	bufferedWriter = bufio.NewWriterSize(
		bufferedWriter,
		8000,
	)
	// resize后檢查緩存的大小
	bytesAvailable = bufferedWriter.Available()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Printf("Available buffer: %d\n", bytesAvailable)
}

讀取最多N個字節

os.File提供了文件操作的基本功能, 而ioioutilbufio提供了額外的輔助函數。

package main
import (
	"log"
	"os"
)
func main() {
	// 打開文件,只讀
	file, err := os.Open("test.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer file.Close()
	// 從文件中讀取len(b)字節的文件。
	// 返回0字節意味着讀取到文件尾了
	// 讀取到文件會返回io.EOF的error
	byteSlice := make([]byte, 16)
	bytesRead, err := file.Read(byteSlice)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Printf("Number of bytes read: %d\n", bytesRead)
	log.Printf("Data read: %s\n", byteSlice)
}

讀取至少N字節

package main
import (
   "io"
   "log"
   "os"
)
func main() {
   // 打開文件,只讀
   file, err := os.Open("test.txt")
   if err != nil {
      log.Fatal(err)
   }
   byteSlice := make([]byte, 512)
   minBytes := 8
   // io.ReadAtLeast()在不能得到最小的字節的時候會返回錯誤(unexpected EOF),但會把已讀的文件保留
   numBytesRead, err := io.ReadAtLeast(file, byteSlice, minBytes)
   if err != nil {
      log.Fatal(err)
   }
   log.Printf("Number of bytes read: %d\n", numBytesRead)
   log.Printf("Data read: %s\n", byteSlice)
}

讀取全部字節

package main
import (
   "fmt"
   "io/ioutil"
   "log"
   "os"
)
func main() {
   file, err := os.Open("test.txt")
   if err != nil {
      log.Fatal(err)
   }
   // os.File.Read(), io.ReadFull() 和
   // io.ReadAtLeast() 在讀取之前都需要一個固定大小的byte slice。
   // 但ioutil.ReadAll()會讀取reader(這個例子中是file)的每一個字節,然后把字節slice返回。
   data, err := ioutil.ReadAll(file)
   if err != nil {
      log.Fatal(err)
   }
   fmt.Printf("Data as hex: %x\n", data)
   fmt.Printf("Data as string: %s\n", data)
   fmt.Println("Number of bytes read:", len(data))
}

快讀到內存

package main
import (
	"io/ioutil"
	"log"
)
func main() {
	// 讀取文件到byte slice中
	data, err := ioutil.ReadFile("test.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	log.Printf("Data read: %s\n", data)
}

使用緩存讀

有緩存寫也有緩存讀。
緩存reader會把一些內容緩存在內存中。它會提供比os.Fileio.Reader更多的函數,缺省的緩存大小是4096,最小緩存是16。

TODO: 使用場景

package main

import (
    "os"
    "log"
    "bufio"
    "fmt"
)

func main() {
    // 打開文件,創建buffered reader
    file, err := os.Open("test.txt")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    bufferedReader := bufio.NewReader(file)

    // 得到字節,當前指針不變
    byteSlice := make([]byte, 5)
    byteSlice, err = bufferedReader.Peek(5)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Printf("Peeked at 5 bytes: %s\n", byteSlice)

    // 讀取,指針同時移動
    numBytesRead, err := bufferedReader.Read(byteSlice)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Printf("Read %d bytes: %s\n", numBytesRead, byteSlice)

    // 讀取一個字節, 如果讀取不成功會返回Error
    myByte, err := bufferedReader.ReadByte()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Printf("Read 1 byte: %c\n", myByte)     

    // 讀取到分隔符,包含分隔符,返回byte slice
    dataBytes, err := bufferedReader.ReadBytes('\n')
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Printf("Read bytes: %s\n", dataBytes)           

    // 讀取到分隔符,包含分隔符,返回字符串
    dataString, err := bufferedReader.ReadString('\n')
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Printf("Read string: %s\n", dataString)     

    //這個例子讀取了很多行,所以test.txt應該包含多行文本才不至於出錯
}

按行讀取

package main

import (
	"bufio"
	"log"
	"os"
)
func main() {
	file, err := os.Open("test.txt")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	scanner := bufio.NewScanner(file)
	// 缺省的分隔函數是bufio.ScanLines,我們這里使用ScanWords
	scanner.Split(bufio.ScanLines)
	for scanner.Scan() {
		log.Print(scanner.Text())
	}
}

參考

go-file-operations

working-files-go


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