重學(xué)Go語言之文件操作詳解

更新時間：2023年08月08日 16:22:40 作者：程序員讀書

有很多場景都需要對文件進(jìn)行讀取或者寫入，比如讀取配置文件或者寫入日志文件，在Go語言中，操作文件應(yīng)該算是一件比較簡單的事情，我們在這一篇文章中，一起來探究一下

有很多場景都需要對文件進(jìn)行讀取或者寫入，比如讀取配置文件或者寫入日志文件，除此之外，有時候我們也需要修改文件名稱，遍歷目錄內(nèi)的文件，刪除文件，在Go語言中，操作文件應(yīng)該算是一件比較簡單的事情，我們在這一篇文章中，一起來探究一下。

文件句柄:os.File

在Go語言中，標(biāo)準(zhǔn)庫os包下的File結(jié)構(gòu)體表示一個文件句柄，獲得了os.File，就可以對文件進(jìn)行各種操作，要獲得一個os.File文件句柄，有以下三種方式：

os.Create

通過os.Create()函數(shù)傳入一個文件名稱可以創(chuàng)建并獲得一個表示該文件的os.File結(jié)構(gòu)體：

file,err := os.Create("./my.dat")

如果指定的文件不存在，調(diào)用該函數(shù)后，會創(chuàng)建文件，如果文件已經(jīng)存在，則只會清空文件的內(nèi)容。

os.Open

對于已經(jīng)存在的文件，如果不想清空文件內(nèi)容，只想打開該文件的話，可以用os.Open()函數(shù)：

file, err := os.Open("./my.dat")

用該函數(shù)打開一個文件句柄時，如果文件不存在，返回值err返回一個error類型的錯誤。

os.OpenFile

其實(shí)，os.Create()函數(shù)和os.Open()函數(shù)的底層都是調(diào)用os.OpenFile()函數(shù)，這一點(diǎn)從os.Creat()和os.Open()函數(shù)的源碼可以得到證實(shí)：

//該源碼位于標(biāo)準(zhǔn)庫os包下的file.go文件中
func Open(name string) (*File, error) {
	return OpenFile(name, O_RDONLY, 0)
}
func Create(name string) (*File, error) {
	return OpenFile(name, O_RDWR|O_CREATE|O_TRUNC, 0666)
}

os.OpenFile()函數(shù)簽名如下：

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

從函數(shù)簽名可以看到調(diào)用os.OpenFile函數(shù)時要傳入三個參數(shù)，其中name是表示要打開的文件名。

而第二個參數(shù)flag表示打開文件的標(biāo)志，比較常用有以下幾種取值：

O_RDONLY：只讀
O_WRONLY：只寫
O_RDWR：讀寫
O_APPEND：以追加的方式寫入
O_CREATE：文件不存在時創(chuàng)建
O_TRUNC：當(dāng)文件存在時，將文件內(nèi)容置空

可以同時指定多個標(biāo)志，多個標(biāo)志用邏輯運(yùn)算符|連接起來，比如os.Create()函數(shù)在調(diào)用os.OpenFile函數(shù)時就傳入多個標(biāo)志：

OpenFile(name, O_RDWR|O_CREATE|O_TRUNC, 0666)

os.OpenFile()函數(shù)的第三個參數(shù) FileMode就是指類Unix操作系統(tǒng)中的文件讀寫權(quán)限，即r(讀)、w(寫),x(執(zhí)行)，一個文件的rwx有三組：

-rw-r--r--   1 root  staff  215  4 17 11:14 main.go

-rw-r--r--分別表示文件擁有者、擁有者所在群組、其他人對該文件的權(quán)限,如果沒有該權(quán)限用-表示。

rwx用八進(jìn)制表示時r=4，w=2，x=1,所以上面main.go文件權(quán)限用八進(jìn)制表示為0644。

無論是用哪種方式打開的文件句柄，最終都要記得關(guān)閉以釋放資源，比較標(biāo)準(zhǔn)的用法是用defer語句：

name := "./my.dat"
file,err := OpenFile(name, O_RDWR|O_CREATE|O_TRUNC, 0755) 
if err != nil{
  panic(err)
}
defer file.Close()

讀取文件

要讀取文件的內(nèi)容，在獲得文件句柄時，OpenFile函數(shù)的參數(shù)flag只需要傳O_RDONLY就可以了,而參數(shù)FileMode可以為0:

file, err := os.OpenFile("./my.dat", os.O_RDONLY, 0)

os.File有一個Read()方法，也就是說os.File實(shí)現(xiàn)io.Reader接口，Go標(biāo)準(zhǔn)庫很多的包可以處理io.Reader接口，比如ioutil,bufio,fmt等，因此有很多種方式可以讀取文件的內(nèi)容。

直接讀取

os.File的Read方法就可以直接將文件內(nèi)容讀取一個字節(jié)數(shù)組中，并返回讀取的長度和一個用于判斷是否出錯的error類型：

package main
import (
	"fmt"
	"io"
	"os"
)
func main() {
	f, err := os.Open("./my.dat")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer f.Close()
	for {
		b := make([]byte, 10) 
		n, err := f.Read(b) //將文件內(nèi)容讀取到字節(jié)數(shù)組中
		if n == 0 || err == io.EOF {
			return
		}
		fmt.Println(n, string(b))
	}
}

在上面的例子中，我們循環(huán)讀取文件內(nèi)容，直到讀取到文件末尾時，返回的字節(jié)長度0和一個io.EOF的error類型，這時候表示文件已經(jīng)讀完，可以結(jié)束讀取了。

使用bufio包讀取文件

當(dāng)要用bufio包讀取文件時，將調(diào)用bufio.NewReader()函數(shù)將io.Reader包裝為一個bufio.Reader結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體封裝了很多更便捷讀取文件的方法：

func (b *Reader) Read(p []byte) (n int, err error)
func (b *Reader) ReadByte() (byte, error)
func (b *Reader) ReadBytes(delim byte) ([]byte, error)
func (b *Reader) ReadLine() (line []byte, isPrefix bool, err error)
func (b *Reader) ReadRune() (r rune, size int, err error)
func (b *Reader) ReadSlice(delim byte) (line []byte, err error)
func (b *Reader) ReadString(delim byte) (string, error)

下面是ReadLine方法的使用示例：

package main
import (
	"bufio"
	"fmt"
	"io"
	"os"
)
func main() {
	file, err := os.OpenFile("./my.dat", os.O_RDWR, 0666)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	reader := bufio.NewReader(file)
	for {
    //按行讀取
		b, _, err := reader.ReadLine() 
		if err == io.EOF {
			break
		}
		fmt.Println(string(b))
	}
}

使用fmt包讀取文件

fmt包以FScan...開頭的函數(shù)可以按一定的格式掃描讀取文件里的內(nèi)容：

func Fscan(r io.Reader, a ...any) (n int, err error)
func Fscanf(r io.Reader, format string, a ...any) (n int, err error)
func Fscanln(r io.Reader, a ...any) (n int, err error)

下面是Fscanln方法的使用示例：

package main
import (
	"fmt"
	"io"
	"os"
)
func main() {
	file, err := os.OpenFile("./my.dat", os.O_RDWR, 0666)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	for {
		var a1, a2 string
		_, err := fmt.Fscanln(file, &a1, &a2)
		fmt.Println(a2, a2)
		if err == io.EOF {
			break
		}
	}
}

使用ioutil包讀取文件

標(biāo)準(zhǔn)庫的ioutil包對讀取文件做好封裝，可以直接讀取整個文件的數(shù)據(jù)：

f, err := os.Open("./my.dat")
if err != nil {
		panic(err)
}
var b []byte
b,err := ioutil.ReadAll(f)

ioutil甚至封裝了直接讀取文件的函數(shù)：

var b []byte
b,err := ioutil.ReadFile("./my.dat")

寫入文件

要向文件寫入內(nèi)容，在調(diào)用OpenFile()函數(shù)獲得句柄時flag參數(shù)要傳入O_WRONLY或者O_RDWR，如果是要往文件中以追加的形式在文件后面插入內(nèi)容，還是需要O_APPEND:

OpenFile(name, O_RDWR|O_CREATE|O_APPEND, 0666)

os.File有Write方法，也就是說os.File也實(shí)現(xiàn)了io.Writer接口，所以同樣可以調(diào)用fmt、bufio、ioutil包將數(shù)據(jù)寫入到文件中。

直接寫入

寫入文件最簡單的方式就是調(diào)用os.File類型的Write方法寫入一個字節(jié)數(shù)組：

package main
import "os"
func main() {
	file, err := os.OpenFile("./my.dat", os.O_RDWR, 0666)
	if err != nil {
		panic(file)
	}
	defer file.Close()
	file.Write([]byte("test222222"))
}

也可以調(diào)用os.File的WriteString直接寫入一個字符串：

file.WriteString("test222222")

使用bufio包寫入文件

bufio包的NewWriter可以將一個io.Writer包裝為bufio.Writer結(jié)構(gòu)體,該結(jié)構(gòu)體主要有以下幾個方法可以將數(shù)據(jù)寫入文件：

func (b *Writer) Write(p []byte) (nn int, err error)
func (b *Writer) WriteByte(c byte) error
func (b *Writer) WriteRune(r rune) (size int, err error)
func (b *Writer) WriteString(s string) (int, error)

上面幾個方法似乎與io.File自身所擁有的方法差別不大，但bufio包的寫入是帶有緩沖區(qū)的，也就是說當(dāng)我們寫入數(shù)據(jù)時，不是立刻寫入到文件，而是寫到內(nèi)存緩沖區(qū)，最后調(diào)用Flush方法才將數(shù)據(jù)寫入文件。

package main
import (
	"bufio"
	"os"
)
func main() {
	file, err := os.OpenFile("./my.dat", os.O_RDWR, 0666)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	writer := bufio.NewWriter(file)
	writer.Write([]byte("111111111"))
	writer.Flush()
}

使用fmt包寫入文件

fmt包以下三個函數(shù)可以將格式化的數(shù)據(jù)寫入到一個io.Writer:

func Fprint(w io.Writer, a ...any) (n int, err error)
func Fprintf(w io.Writer, format string, a ...any) (n int, err error)
func Fprintln(w io.Writer, a ...any) (n int, err error)

下面是使用fmt寫入文件的示例：

package main
import (
	"fmt"
	"os"
)
func main() {
	file, err := os.OpenFile("./my.dat", os.O_RDWR, 0666)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	fmt.Fprintf(file, "%s:%s", "username", "test")
}

使用ioutil包寫入文件

同樣的，ioutil包也對寫入文件做了封裝，使用一個函數(shù)便可以完成上碼代碼要完成的事情：

ioutil.WriteFile("./my.dat", []byte("22222"), 0666)

判斷是否為目錄

要判斷文件是否為目錄，在獲得os.File對象，可以調(diào)用該對象的Stat方法，該返回返回一個實(shí)現(xiàn)了os.FileInfo接口的對象：

type FileInfo interface {
	Name() string       // base name of the file
	Size() int64        // length in bytes for regular files; system-dependent for others
	Mode() FileMode     // file mode bits
	ModTime() time.Time // modification time
	IsDir() bool        // abbreviation for Mode().IsDir()
	Sys() any           // underlying data source (can return nil)
}

示例：

fileInfo, err := file.Stat()
if fileInfo.IsDir() {
	fmt.Println(fileInfo.Name())
}

遍歷目錄

如果想遍歷目錄，可以調(diào)用os.ReadDir()函數(shù)，該函數(shù)返回一個元素類型為os.DirEntry的切片:

func (f *File) ReadDir(n int) ([]DirEntry, error)

os.DirEntry是一個接口，其定義如下：

type DirEntry interface {
	Name() string
	IsDir() bool
	Type() FileMode
	Info() (FileInfo, error)
}

可以看到DirEntry接口也有IsDir()方法，因?yàn)榭梢栽偻卤闅v，下面是一個實(shí)現(xiàn)目錄遍歷的示例：

package main
import (
	"fmt"
	"log"
	"os"
)
func main() {
	base := "./"
	IterateFolder(base)
}
func IterateFolder(base string) {
	dirEntry, err := os.ReadDir(base)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	for _, v := range dirEntry {
		if v.IsDir() {
			IterateFolder(base + "/" + v.Name())
		} else {
			fmt.Println(v.Name())
		}
	}
}

修改文件名稱

修改文件名稱用os.Rename函數(shù)：

err := os.Rename("./1.txt", "./2.txt")

os.Rename函數(shù)也可以用于移動文件：

err := os.Rename("./1.txt", "./m/2.txt")

刪除文件

刪除一個文件或者一個空目錄，直接調(diào)用os包的Remove()函數(shù)即可：

fileName := "./1.txt"
os.Remove(fileName)

可以根據(jù)error的返回值是否為nil判斷是否刪除成功，比如我們刪除一個不存在的文件或者刪除一個非空的目錄：

//m為當(dāng)前目錄下一個非空目錄
err := os.Remove("./m")
fmt.Println(err)

執(zhí)行結(jié)果：

remove ./m: directory not empty

對于非空目錄，如果要刪除，可以用os包的RemoveAll函數(shù)：

err := os.RemoveAll("./m")

小結(jié)

好了，至此，相信你對于在Go語言如何讀取和寫入文件應(yīng)該掌握了吧，總結(jié)一下，在這篇文章中，主要講了以下幾點(diǎn)：

如何獲得一個文件句柄os.File。
如何以不同的方式讀取文件內(nèi)容。
如何以不同的方式向文件寫入內(nèi)容。
對文件的不同操作。

以上就是重學(xué)Go語言之文件操作詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Go文件操作的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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