13 文件操作

原文：文件操作

本文主要介绍了Go语言中文件读写的相关操作。

文件是什么？

计算机中的文件是存储在外部介质（通常是磁盘）上的数据集合，文件分为文本文件和二进制文件。

13.1 打开和关闭文件

os.Open() 函数能够打开一个文件，返回一个 *File 和一个 err。对得到的文件实例调用close() 方法能够关闭文件。

package main

import (
	"fmt"
	"os"
)

func main() {
	// 只读方式打开当前目录下的main.go文件
	file, err := os.Open("./main.go")
	if err != nil {
		fmt.Println("open file failed!, err:", err)
		return
	}
	// 关闭文件
	file.Close()
}

为了防止文件忘记关闭，我们通常使用 defer 注册文件关闭语句。

13.2 读取文件 file.Read()

13.2.1 基本使用

Read方法定义如下：

func (f *File) Read(b []byte) (n int, err error)

它接收一个字节切片，返回读取的字节数和可能的具体错误，读到文件末尾时会返回 0 和 io.EOF。 举个例子：

func main() {
	// 只读方式打开当前目录下的main.go文件
	file, err := os.Open("./main.go")
	if err != nil {
		fmt.Println("open file failed!, err:", err)
		return
	}
	defer file.Close()
	
	// 使用Read方法读取数据
	var tmp = make([]byte, 128)
	n, err := file.Read(tmp)
	if err == io.EOF {
		fmt.Println("文件读完了")
		return
	}
	if err != nil {
		fmt.Println("read file failed, err:", err)
		return
	}
	fmt.Printf("读取了%d字节数据\n", n)
	fmt.Println(string(tmp[:n]))
}

13.2.2 循环读取

使用for循环读取文件中的所有数据。

func main() {
	// 只读方式打开当前目录下的main.go文件
	file, err := os.Open("./main.go")
	if err != nil {
		fmt.Println("open file failed!, err:", err)
		return
	}
	defer file.Close()
	
	// 循环读取文件
	var content []byte
	var tmp = make([]byte, 128)
	for {
		n, err := file.Read(tmp)
		if err == io.EOF {
			fmt.Println("文件读完了")
			break
		}
		if err != nil {
			fmt.Println("read file failed, err:", err)
			return
		}
		content = append(content, tmp[:n]...)
	}
	fmt.Println(string(content))
}

13.2.3 bufio 读取文件

bufio 是在 file 的基础上封装了一层 API，支持更多的功能。

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"io"
	"os"
)

// bufio按行读取示例
func main() {
	file, err := os.Open("./xx.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println("open file failed, err:", err)
		return
	}
	
	defer file.Close()
	
	reader := bufio.NewReader(file)
	for {
		line, err := reader.ReadString('\n') //注意是字符
		if err == io.EOF {
			if len(line) != 0 {
				fmt.Println(line)
			}
			fmt.Println("文件读完了")
			break
		}
		if err != nil {
			fmt.Println("read file failed, err:", err)
			return
		}
		fmt.Print(line)
	}
}

13.2.4 ioutil读取整个文件

io/ioutil 包的 ReadFile 方法能够读取完整的文件，只需要将文件名作为参数传入。

package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
)

// ioutil.ReadFile读取整个文件
func main() {
	content, err := ioutil.ReadFile("./main.go")
	if err != nil {
		fmt.Println("read file failed, err:", err)
		return
	}
	fmt.Println(string(content))
}

13.3 文件写入操作

os.OpenFile() 函数能够以指定模式打开文件，从而实现文件写入相关功能。

func OpenFile(name string, flag int, perm FileMode) (*File, error) {
	...
}

其中：

• name：要打开的文件名
• flag：打开文件的模式。
• perm：文件权限，一个八进制数。r（读）04，w（写）02，x（执行）01。

文件打开模式有以下几种：

模式	含义
os.O_WRONLY	只写
os.O_CREATE	创建文件
os.O_RDONLY	只读
os.O_RDWR	读写
os.O_TRUNC	清空
os.O_APPEND	追加

13.3.1 Write 和 WriteString

func main() {
	file, err := os.OpenFile("xx.txt", os.O_CREATE|os.O_TRUNC|os.O_WRONLY, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Println("open file failed, err:", err)
		return
	}
	defer file.Close()
	str := "hello 沙河"
	file.Write([]byte(str))       //写入字节切片数据
	file.WriteString("hello 小王子") //直接写入字符串数据
}

13.3.2 bufio.NewWriter

func main() {
	file, err := os.OpenFile("xx.txt", os.O_CREATE|os.O_TRUNC|os.O_WRONLY, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Println("open file failed, err:", err)
		return
	}
	defer file.Close()
	writer := bufio.NewWriter(file)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		//将数据先写入缓存
		writer.WriteString("hello沙河\n") 
	}
	//将缓存中的内容写入文件
	writer.Flush() 
}

千万不要忘了最后一句 writer.Flush() ，否则文件中没有内容。

13.3.3 ioutil.WriteFile

func main() {
	str := "hello 沙河"
	err := ioutil.WriteFile("./xx.txt", []byte(str), 0666)
	if err != nil {
		fmt.Println("write file failed, err:", err)
		return
	}
}

13.3.4 使用 bufio 获取用户输入

package main

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

func main() {
	// useScan()
	useBufio()
}

func useScan() {
	var s string
	fmt.Print("请输入内容-1：")
	// Scanln 读取内容时，遇到空格或者换行即终止
	fmt.Scanln(&s)
	fmt.Printf("输入的内容是-1 ：%s \n", s)
}

func useBufio() {
	var s string
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	fmt.Print("请输入内容2：")
	s, _ = reader.ReadString('\n')
	fmt.Printf("输入的内容是-2：%s \n", s)
}

上述代码中，执行 useScan() 时，在控制台输入带有空格的 a b c , 打印时仅会打印 a；在执行 useBufio() 时，在控制台输入带有空格的 a b c , 打印时仅会打印 a b c ；

13.4 练习

13.4.1 copyFile

借助 io.Copy() 实现一个拷贝文件函数。

// CopyFile 拷贝文件函数
func CopyFile(dstName, srcName string) (written int64, err error) {
	// 以读方式打开源文件
	src, err := os.Open(srcName)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open %s failed, err:%v.\n", srcName, err)
		return
	}
	defer src.Close()
	// 以写|创建的方式打开目标文件
	dst, err := os.OpenFile(dstName, os.O_WRONLY|os.O_CREATE, 0644)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open %s failed, err:%v.\n", dstName, err)
		return
	}
	defer dst.Close()
	return io.Copy(dst, src) //调用io.Copy()拷贝内容
}
func main() {
	_, err := CopyFile("dst.txt", "src.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println("copy file failed, err:", err)
		return
	}
	fmt.Println("copy done!")
}

13.4.2 实现一个cat命令

使用文件操作相关知识，模拟实现linux平台cat命令的功能。

package main

import (
	"bufio"
	"flag"
	"fmt"
	"io"
	"os"
)

// cat命令实现
func cat(r *bufio.Reader) {
	for {
		buf, err := r.ReadBytes('\n') //注意是字符
		if err == io.EOF {
			break
		}
		fmt.Fprintf(os.Stdout, "%s", buf)
	}
}

func main() {
	flag.Parse() // 解析命令行参数
	if flag.NArg() == 0 {
		// 如果没有参数默认从标准输入读取内容
		cat(bufio.NewReader(os.Stdin))
	}
	// 依次读取每个指定文件的内容并打印到终端
	for i := 0; i < flag.NArg(); i++ {
		f, err := os.Open(flag.Arg(i))
		if err != nil {
			fmt.Fprintf(os.Stdout, "reading from %s failed, err:%v\n", flag.Arg(i), err)
			continue
		}
		cat(bufio.NewReader(f))
	}
}