Go语言如何操作文件

Go语言如何操作文件

Go语言操作文件可使用的库

Go语言官方库：os、io/ioutil、bufio涵盖了文件操作的所有场景，os提供了对文件IO直接调用的方法，bufio提供缓冲区操作文件的方法，io/ioutil也提供对文件IO直接调用的方法，不过Go语言在Go1.16版本已经弃用了io/ioutil库，这个io/ioutil包是一个定义不明确且难以理解的东西集合。该软件包提供的所有功能都已移至其他软件包，所以io/ioutil中操作文件的方法都在io库有相同含义的方法，大家以后在使用到ioutil中的方法是可以通过注释在其他包找到对应的方法。

文件的基础操作

这里我把 创建文件、打开文件、关闭文件、改变文件权限这些归为对文件的基本操作，对文件的基本操作直接使用os库中的方法即可，因为我们需要进行IO操作，来看下面的例子：

import ( "log" "os")func main() { // 创建文件 f, err := os.Create("asong.txt") if err != nil{ log.Fatalf("create file failed err=%s\n", err) } // 获取文件信息 fileInfo, err := f.Stat() if err != nil{ log.Fatalf("get file info failed err=%s\n", err) } log.Printf("File Name is %s\n", fileInfo.Name()) log.Printf("File Permissions is %s\n", fileInfo.Mode()) log.Printf("File ModTime is %s\n", fileInfo.ModTime()) // 改变文件权限 err = f.Chmod(0777) if err != nil{ log.Fatalf("chmod file failed err=%s\n", err) } // 改变拥有者 err = f.Chown(os.Getuid(), os.Getgid()) if err != nil{ log.Fatalf("chown file failed err=%s\n", err) } // 再次获取文件信息 验证改变是否正确 fileInfo, err = f.Stat() if err != nil{ log.Fatalf("get file info second failed err=%s\n", err) } log.Printf("File change Permissions is %s\n", fileInfo.Mode()) // 关闭文件 err = f.Close() if err != nil{ log.Fatalf("close file failed err=%s\n", err) } // 删除文件 err = os.Remove("asong.txt") if err != nil{ log.Fatalf("remove file failed err=%s\n", err) }}

写文件

快写文件

os/ioutil包都提供了WriteFile方法可以快速处理创建/打开文件/写数据/关闭文件，使用示例如下：

func writeAll(filename string) error { err := os.WriteFile("asong.txt", []byte("Hi asong\n"), 0666) if err != nil { return err } return nil}

按行写文件

os、buffo写数据都没有提供按行写入的方法，所以我们可以在调用os.WriteString、bufio.WriteString方法是在数据中加入换行符即可，来看示例：

import ( "bufio" "log" "os")// 直接操作IOfunc writeLine(filename string) error { data := []string{ "asong", "test", "123", } f, err := os.OpenFile(filename, os.O_WRONLY, 0666) if err != nil{ return err } for _, line := range data{ _,err := f.WriteString(line + "\n") if err != nil{ return err } } f.Close() return nil}// 使用缓存区写入func writeLine2(filename string) error { file, err := os.OpenFile(filename, os.O_WRONLY, 0666) if err != nil { return err } // 为这个文件创建buffered writer bufferedWriter := bufio.NewWriter(file) for i:=0; i < 2; i++{ // 写字符串到buffer bytesWritten, err := bufferedWriter.WriteString( "asong真帅\n", ) if err != nil { return err } log.Printf("Bytes written: %d\n", bytesWritten) } // 写内存buffer到硬盘 err = bufferedWriter.Flush() if err != nil{ return err } file.Close() return nil}

偏移量写入

某些场景我们想根据给定的偏移量写入数据，可以使用os中的writeAt方法，例子如下：

import "os"func writeAt(filename string) error { data := []byte{ 0x41, // A 0x73, // s 0x20, // space 0x20, // space 0x67, // g } f, err := os.OpenFile(filename, os.O_WRONLY, 0666) if err != nil{ return err } _, err = f.Write(data) if err != nil{ return err } replaceSplace := []byte{ 0x6F, // o 0x6E, // n } _, err = f.WriteAt(replaceSplace, 2) if err != nil{ return err } f.Close() return nil}

缓存区写入

os库中的方法对文件都是直接的IO操作，频繁的IO操作会增加CPU的中断频率，所以我们可以使用内存缓存区来减少IO操作，在写字节到硬盘前使用内存缓存，当内存缓存区的容量到达一定数值时在写内存数据buffer到硬盘，bufio就是这样示一个库，来个例子我们看一下怎么使用：

import ( "bufio" "log" "os")func writeBuffer(filename string) error { file, err := os.OpenFile(filename, os.O_WRONLY, 0666) if err != nil { return err } // 为这个文件创建buffered writer bufferedWriter := bufio.NewWriter(file) // 写字符串到buffer bytesWritten, err := bufferedWriter.WriteString( "asong真帅\n", ) if err != nil { return err } log.Printf("Bytes written: %d\n", bytesWritten) // 检查缓存中的字节数 unflushedBufferSize := bufferedWriter.Buffered() log.Printf("Bytes buffered: %d\n", unflushedBufferSize) // 还有多少字节可用（未使用的缓存大小） bytesAvailable := bufferedWriter.Available() if err != nil { return err } log.Printf("Available buffer: %d\n", bytesAvailable) // 写内存buffer到硬盘 err = bufferedWriter.Flush() if err != nil{ return err } file.Close() return nil}

读文件

读取全文件

有两种方式我们可以读取全文件：

os、io/ioutil中提供了readFile方法可以快速读取全文 io/ioutil中提供了ReadAll方法在打开文件句柄后可以读取全文；

import ( "io/ioutil" "log" "os")func readAll(filename string) error { data, err := os.ReadFile(filename) if err != nil { return err } log.Printf("read %s content is %s", filename, data) return nil}func ReadAll2(filename string) error { file, err := os.Open("asong.txt") if err != nil { return err } content, err := ioutil.ReadAll(file) log.Printf("read %s content is %s\n", filename, content) file.Close() return nil}

逐行读取

os库中提供了Read方法是按照字节长度读取，如果我们想要按行读取文件需要配合bufio一起使用，bufio中提供了三种方法ReadLine、ReadBytes(“\n”)、ReadString(“\n”)可以按行读取数据，下面我使用ReadBytes(“\n”)来写个例子：

func readLine(filename string) error { file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666) if err != nil { return err } bufferedReader := bufio.NewReader(file) for { // ReadLine is a low-level line-reading primitive. Most callers should use // ReadBytes('\n') or ReadString('\n') instead or use a Scanner. lineBytes, err := bufferedReader.ReadBytes('\n') bufferedReader.ReadLine() line := strings.TrimSpace(string(lineBytes)) if err != nil && err != io.EOF { return err } if err == io.EOF { break } log.Printf("readline %s every line data is %s\n", filename, line) } file.Close() return nil}

按块读取文件

有些场景我们想按照字节长度读取文件，这时我们可以如下方法：

os库的Read方法 os库配合bufio.NewReader调用Read方法 os库配合io库的ReadFull、ReadAtLeast方法

// use bufio.NewReaderfunc readByte(filename string) error { file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666) if err != nil { return err } // 创建 Reader r := bufio.NewReader(file) // 每次读取 2 个字节 buf := make([]byte, 2) for { n, err := r.Read(buf) if err != nil && err != io.EOF { return err } if n == 0 { break } log.Printf("writeByte %s every read 2 byte is %s\n", filename, string(buf[:n])) } file.Close() return nil}// use osfunc readByte2(filename string) error{ file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666) if err != nil { return err } // 每次读取 2 个字节 buf := make([]byte, 2) for { n, err := file.Read(buf) if err != nil && err != io.EOF { return err } if n == 0 { break } log.Printf("writeByte %s every read 2 byte is %s\n", filename, string(buf[:n])) } file.Close() return nil}// use os and io.ReadAtLeastfunc readByte3(filename string) error{ file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666) if err != nil { return err } // 每次读取 2 个字节 buf := make([]byte, 2) for { n, err := io.ReadAtLeast(file, buf, 0) if err != nil && err != io.EOF { return err } if n == 0 { break } log.Printf("writeByte %s every read 2 byte is %s\n", filename, string(buf[:n])) } file.Close() return nil}

分隔符读取

bufio包中提供了Scanner扫描器模块，它的主要作用是把数据流分割成一个个标记并除去它们之间的空格，他支持我们定制Split函数做为分隔函数，分隔符可以不是一个简单的字节或者字符，我们可以自定义分隔函数，在分隔函数实现分隔规则以及指针移动多少，返回什么数据，如果没有定制Split函数，那么就会使用默认ScanLines作为分隔函数，也就是使用换行作为分隔符，bufio中还提供了默认方法ScanRunes、ScanWrods，下面我们用SacnWrods方法写个例子，获取用空格分隔的文本：

func readScanner(filename string) error { file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666) if err != nil { return err } scanner := bufio.NewScanner(file) // 可以定制Split函数做分隔函数 // ScanWords 是scanner自带的分隔函数用来找空格分隔的文本字 scanner.Split(bufio.ScanWords) for { success := scanner.Scan() if success == false { // 出现错误或者EOF是返回Error err = scanner.Err() if err == nil { log.Println("Scan completed and reached EOF") break } else { return err } } // 得到数据，Bytes() 或者 Text() log.Printf("readScanner get data is %s", scanner.Text()) } file.Close() return nil}

打包/解包

Go语言的archive包中提供了tar、zip两种打包/解包方法，这里以zip的打包/解包为例子：

zip解包示例：

import ( "archive/zip" "fmt" "io" "log" "os")func main() { // Open a zip archive for reading. r, err := zip.OpenReader("asong.zip") if err != nil { log.Fatal(err) } defer r.Close() // Iterate through the files in the archive, // printing some of their contents. for _, f := range r.File { fmt.Printf("Contents of %s:\n", f.Name) rc, err := f.Open() if err != nil { log.Fatal(err) } _, err = io.CopyN(os.Stdout, rc, 68) if err != nil { log.Fatal(err) } rc.Close() }}

zip打包示例：

func writerZip() { // Create archive zipPath := "out.zip" zipFile, err := os.Create(zipPath) if err != nil { log.Fatal(err) } // Create a new zip archive. w := zip.NewWriter(zipFile) // Add some files to the archive. var files = []struct { Name, Body string }{ {"asong.txt", "This archive contains some text files."}, {"todo.txt", "Get animal handling licence.\nWrite more examples."}, } for _, file := range files { f, err := w.Create(file.Name) if err != nil { log.Fatal(err) } _, err = f.Write([]byte(file.Body)) if err != nil { log.Fatal(err) } } // Make sure to check the error on Close. err = w.Close() if err != nil { log.Fatal(err) }}

总结

本文归根结底是介绍os、io、bufio这些包如何操作文件，因为Go语言操作提供了太多了方法，借着本文全都介绍出来，在使用的时候可以很方便的当作文档查询，如果你问用什么方法操作文件是最优的方法，这个我也没法回答你，需要根据具体场景分析的，如果这些方法你都知道了，在写一个benchmark对比一下就可以了，实践才是检验真理的唯一标准。

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