4、IO操作

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§ 1、结构体

§ 2、接口

§ 3、错误处理与异常机制

§ 4、IO操作「当前文章」

§ 5、并发编程

§ 6、反射

§ 7、网络编程

§ 8、单元测试

§ 9、泛型

Go 的 IO 模型
#

核心接口
#

Go语言的IO操作建立在几个核心接口上，这些接口构成了灵活而一致的IO模型。

在io包中定义了几个最基础的接口：

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

type Writer interface {
    Write(p []byte) (n int, err error)
}

type Closer interface {
    Close() error
}

这些简单的接口组合成更复杂的接口，如：

type ReadWriter interface {
    Reader
    Writer
}

type ReadCloser interface {
    Reader
    Closer
}

type WriteCloser interface {
    Writer
    Closer
}

type ReadWriteCloser interface {
    Reader
    Writer
    Closer
}

IO操作模式
#

Go的IO操作遵循一些常见模式：

数据块处理：大多数IO函数处理的是字节切片（[]byte），而非单个字节。
错误处理：IO操作总是返回读/写的字节数和一个错误值。
EOF标识：当读取到文件或流的末尾时，返回特殊的io.EOF错误。
资源管理：使用defer和Close()确保资源正确释放。

各个IO相关包的职责
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Go标准库中与IO相关的包有多个，各自负责不同层次的功能：

io：提供基础的IO接口和函数
io/ioutil：简化常见IO操作（Go 1.16后部分功能迁移到io和os包）
os：提供操作系统功能，包括文件操作
bufio：提供缓冲IO，提高性能
bytes和strings：提供对字节切片和字符串的类似文件的访问

os.File
#

在 Golang 中内置包os中，打开文件使用 Open 函数（只读）和OpenFile函数（可切换模式），关闭文件使用 Close 函数，打开文件、关闭文件以及大多数文件操作都涉及到一个很重要的结构体 os.File 结构体。

实现了io.Reader、io.Writer、io.Closer等接口

type File struct {
	*file // file 指针
}
type file struct {
  //是一个FD结构体类型，是一个文件的唯一标志，每一个被打开的文件在操作系统中，都会有一个文件标志符来唯一标识一个文件
	pfd        poll.FD
  //文件名
	name       string
  //文件的路径信息，也是一个结构体
	dirinfo    *dirInfo
  //是一个 bool 类型，表明该文件是否可以被追加写入内容。
	appendMode bool
}

io.EOF
#

是 error 类型。

根据 reader 接口的说明，在 n > 0 且数据被读完了的情况下，返回的 error 有可能是 EOF 也有可能是 nil。

var EOF = errors.New("EOF")

文件操作
#

打开文件
#

使用os.Open和os.OpenFile打开文件：

Open
#

Open 函数接受一个字符串类型的文件名做为参数，如果打开成功，则返回一个 File 结构体的指针，否则就返回error错误信息。

底层使用的是OpenFile(name, O_RDONLY, 0)，只读

os.Open(name string) (*File, error)

// 打开文件进行读取
file, err := os.Open("input.txt")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer file.Close() // 确保文件会被关闭

OpenFile
#

os.OpenFile(name string, flag int, perm FileMode) (file *File, err error)
//name:文件路径
//flag:文件打开方式，多个可使用|分隔开
//perm:打开文件的模式，即权限，例如0666、0777

// 打开文件进行读写
rwFile, err := os.OpenFile("data.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0666)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer rwFile.Close()

flag可选参数
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打开方式	说明
`os.O_RDONLY`	只读方式打开
`os.O_WRONLY`	只写方式打开
`os.O_RDWR`	读写方式打开
`os.O_APPEND`	追加方式打开
`os.O_CREATE`	不存在，则创建
`os.O_EXCL`	如果文件存在，且标定了O_CREATE的话，则产生一个错误
`os.O_TRUNG`	如果文件存在，且它成功地被打开为只写或读写方式，将其长度裁剪唯一。（覆盖）
`os.O_NOCTTY`	如果文件名代表一个终端设备，则不把该设备设为调用进程的控制设备
`os.O_NONBLOCK`	如果文件名代表一个FIFO,或一个块设备，字符设备文件，则在以后的文件及I/O操作中置为非阻塞模式。
`os.O_SYNC`	当进行一系列写操作时，每次都要等待上次的I/O操作完成再进行。

// 常用标志组合
// 只读模式
file, err := os.OpenFile("file.txt", os.O_RDONLY, 0)

// 只写模式，如果文件不存在则创建
file, err := os.OpenFile("file.txt", os.O_WRONLY|os.O_CREATE, 0666)

// 追加模式，如果文件不存在则创建
file, err := os.OpenFile("file.txt", os.O_APPEND|os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0666)

// 读写模式，如果文件不存在则创建
file, err := os.OpenFile("file.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0666)

// 创建新文件，如果文件已存在则截断为空
file, err := os.OpenFile("file.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE|os.O_TRUNC, 0666)

关闭文件
#

使用 File 指针来调用 Close 函数，如果关闭失败会返回 error 错误信息。

一般在构建 File 对象后，使用defer file.Close()来保证文件关闭。

func (file *File) Close() error

其他方法
#

Seek
#

Seek设置下一次读/写的位置。

offset：为相对偏移量

whence：决定相对位置：0为相对文件开头，1为相对当前位置，2为相对文件结尾。

它返回新的偏移量（相对开头）和可能的错误。

func (f *File) Seek(offset int64, whence int) (ret int64, err error)

Truncate
#

Truncate改变文件的大小，它不会改变I/O的当前位置。如果截断文件，多出的部分就会被丢弃，也就是从头开始保留size个字节。如果出错，错误底层类型是*PathError，size = 0则清空文件。

func (f *File) Truncate(size int64) error

也可以使用os包提供的方法，一样的作用，name为文件名

func Truncate(name string, size int64) error

获取文件信息
#

type FileInfo interface {
    Name() string       // 文件的名字
    Size() int64        // 普通文件返回值表示其大小；其他文件的返回值含义各系统不同
    Mode() FileMode     // 文件的模式位 (例-rw-rw-r--)
    ModTime() time.Time // 文件的修改时间
    IsDir() bool        // 等价于Mode().IsDir()
    Sys() interface{}   // 底层数据来源（可以返回nil）
}

os.fileStat实现了FileInfo接口的所有方法，使用os.Stat(path)函数可以获取name对应文件的fileStat实例

func Stat(name string) (FileInfo, error)

示例：

// 获取文件信息
info, err := os.Stat("myfile.txt")
if err != nil {
    if os.IsNotExist(err) {
        fmt.Println("文件不存在")
    } else {
        log.Fatal(err)
    }
    return
}

fmt.Println("名称:", info.Name())
fmt.Println("大小:", info.Size(), "字节")
fmt.Println("权限:", info.Mode())
fmt.Println("修改时间:", info.ModTime())
fmt.Println("是目录:", info.IsDir())

读写文件
#

http://image.iswbm.com/20211228231043.png

io包
#

由于os.File实现了io.Reader、io.Writer接口，所以这里实际调用的是File中实现的Read()和Write()方法

常用方法
#

//读，文件读取结束的标志是返回的 n 等于 0，并且err会返回io.EOF，单次读取的大小和b的大小一样
func (f *File) Read(b []byte) (n int, err error) 
//写，以字节数组写入
func (f *File) Write(b []byte) (n int, err error)
//写，以字符串写入
func (f *File) WriteString(s string) (n int, err error)
//复制文件
io.Copy(dst io.Writer, src io.Reader) (written int64, err error)

读
#

func (f *File) Read(b []byte) (n int, err error)，其中b为保存读到数据的字节切片，n为读到的字节长度，如果读到文件末尾，方法会返回0,io.EOF

package main

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

func main() {
	file, err := os.Open("./test.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	defer file.Close()
	//定义切片存放每次读取字节
	data := make([]byte, 1024)
	//声明切片，将每次读到的数据存放起来
	var result []byte
	for {
		i, err := file.Read(data)
		if err != nil && err != io.EOF {
			fmt.Println(err)
			break
		}
		if i == 0 {
			break
		}
		result = append(result, data[:i]...)
	}
	fmt.Println(string(result))
}

写
#

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

package main

import (
	"fmt"
	"os"
)

func main() {
	file, err := os.OpenFile("./test.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0777)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
    defer file.Close()
	s := "hello world\nhello golang"
	//写入文件,将字符串转字节数组，也可以直接使用WriteString
	n, err := file.Write([]byte(s))
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	} else {
		fmt.Println("write success,byte count =", n)
	}
}

复制
#

func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error)，此处注意，由于File已经实现了Writer、Reader接口，所以可以直接传入File实例

package main

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

func main() {
	file, err := os.Open("./test.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
    defer file.Close()
	fileCp, err := os.OpenFile("./testCp.txt", os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0777)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
    defer fileCp.Close()
	n, err := io.Copy(fileCp, file)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	fmt.Println("copy success,n =", n)
}

ioutil包
#

**注意：**此包内的方法，在Go 1.16后，被移动到了io或os包内。

常用方法
#

//读，由于这两个方法都是一次读取文件全部数据，所以不适合大文件，该方法在 Go1.16 被移动到 os 包
ioutil.ReadFile(filename string) ([]byte, error) 
//读，这个方法需要打开一个文件，并将文件句柄传入参数
ioutil.ReadAll(r io.Reader) ([]byte, error) 
//读取单层目录下所有文件(夹)，返回FileInfo切片
ioutil.ReadDir(dirname string) ([]fs.FileInfo, error) 
//写，文件不存在则创建文件，存在则清空文件，FileMode可以直接用0666或者0777
ioutil.WriteFile(filename string, data []byte, perm os.FileMode)

读
#

package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
)

func main() {
	data, err := ioutil.ReadFile("./test.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	//将字节数组转为string类型
	fmt.Println(string(data))
}

写
#

package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
)

func main() {
	s := "hello world\nhello golang"
	err := ioutil.WriteFile("./test.txt", []byte(s), 0777)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
}

bufio包
#

bufio 包实现了缓存IO。它包装了 io.Reader 和 io.Writer 对象，创建了另外的Reader和Writer对象，它们也实现了 io.Reader 和 io.Writer 接口，不过它们是有缓存的。

io操作本身的效率并不低，低的是频繁的访问本地磁盘的文件。所以bufio就提供了缓冲区(分配一块内存)，读和写都先在缓冲区中，最后再读写文件，来降低访问本地磁盘的次数，从而提高效率。

缓冲区原理
#

无论读写，设立缓冲区的目的就是：减少磁盘io的次数，以达到提高性能的目的
读的时候，bufio.Read(p []byte) 相当于每次读取大小len(p)的内容
- 当缓存区有内容的时，将缓存区内容全部填入p并清空缓存区
- 当缓存区没有内容的时候且len(p)>len(buf)，即要读取的内容比缓存区还要大，直接去文件读取即可
- 当缓存区没有内容的时候且len(p)<len(buf)，即要读取的内容比缓存区小，缓存区从文件读取内容充满缓存区，并将p填满（此时缓存区有剩余内容，供下一次读取，这样也就减少了下次一读取磁盘io的数据量）
- 以后再次读取时缓存区有内容，将缓存区内容全部填入p并清空缓存区（此时和情况1一样）
写的时候，bufio.Write(p []byte) 相当于写入len(p)大小的内容
- 判断buf中可用容量是否可以放下 p
- 如果能放下，直接把p拼接到buf后面，即把内容放到缓冲区
- 如果缓冲区的可用容量不足以放下，且此时缓冲区是空的，直接把p写入文件即可
- 如果缓冲区的可用容量不足以放下，且此时缓冲区有内容，则用p把缓冲区填满，把缓冲区所有内容写入文件，并清空缓冲区
- 判断p的剩余内容大小能否放到缓冲区，如果能放下（此时和步骤1情况一样）则把内容放到缓冲区
- 如果p的剩余内容依旧大于缓冲区，（注意此时缓冲区是空的，情况和步骤3一样）则把p的剩余内容直接写入文件

常用方法
#

bufio.Reader
#

//NewReader 函数用来返回一个默认大小 buffer 的 Reader 对象（默认大小是 4096）
func NewReader(rd io.Reader) *Reader
//NewReaderSize 返回一个指定大小 buffer（size 最小为 16）的 Reader 对象，如果 io.Reader 参数已经是一个足够大的 Reader，它将返回该 Reader
func NewReaderSize(rd io.Reader, size int) *Reader
//Peek 返回缓存的一个切片，该切片引用缓存中前 n 个字节的数据，该操作不会将数据读出，只是引用
func (b *Reader) Peek(n int) ([]byte, error)
//Read 从 b 中读出数据到 p 中，返回读出的字节数和遇到的错误
func (b *Reader) Read(p []byte) (n int, err error)
//Buffered 返回缓存中未读取的数据的长度
func (b *Reader) Buffered() int
//ReadSlice 从输入中读取，直到遇到第一个界定符（delim）为止，返回一个指向缓存（也就意味着随着缓存改变而改变，所以一般用ReadBytes和ReadString）中字节的 slice，在下次调用读操作（read）时，这些字节会无效，如果在找到界定符之前缓存已经满了，ReadSlice 会返回 bufio.ErrBufferFull 错误
func (b *Reader) ReadSlice(delim byte) (line []byte, err error)
//ReadBytes 和ReadSlice区别就是返回的是当前缓存中字节slice的一个拷贝
func (b *Reader) ReadBytes(delim byte) (line []byte, err error)
//ReadString 和ReadBytes一样，只不过返回的是字符串，底层调用的是ReadBytes
func (b *Reader) ReadString(delim byte) (string, error)
//ReadLine 逐行读取，底层调用的是ReadSlice('\n')
func (b *Reader) ReadLine() (line []byte, isPrefix bool, err error)
//读取单个UTF-8编码的Unicode字符，并返回字符及其字节大小
func (b *Reader) ReadRune() (r rune, size int, err error)

bufio.Writer
#

//返回默认缓冲大小的 Writer 对象(默认是4096)，关闭文件前一定要Flush，将缓冲区的数据写入w
func NewWriter(w io.Writer) *Writer
//指定缓冲大小创建一个 Writer 对象，关闭文件前一定要Flush，将缓冲区的数据写入w
func NewWriterSize(w io.Writer, size int) *Writer
//写入单个字节，直接写入文件
func (b *Writer) WriteByte(c byte) error
//写入单个 Unicode 指针返回写入字节数错误信息，直接写入文件
func (b *Writer) WriteRune(r rune) (size int, err error)
//写入字符串并返回写入字节数和错误信息，直接写入文件
func (b *Writer) WriteString(s string) (int, error)

bufio.Scanner
#

// 创建一个用于逐个读取输入缓冲区的扫描器
func NewScanner(r io.Reader) *Scanner
// 用于读取输入缓冲区中的下一个数据块，并将其保存在内部的缓冲区中。如果读取成功，则返回 true；如果已经读取了所有数据或者发生了错误，则返回 false。
func (s *Scanner) Scan() bool
// 用于获取内部缓冲区中的文本内容，通常与 Scan() 方法一起使用，用于获取读取的数据。
func (s *Scanner) Text() string
// 用于获取内部缓冲区中的字节内容，通常与 Scan() 方法一起使用，用于获取读取的数据。
func (s *Scanner) Bytes() []byte
// 用于获取在读取输入时发生的错误信息，如果读取过程中没有发生错误，则返回 nil；否则，返回一个非 nil 的错误对象。
func (s *Scanner) Err() error
// 用于自定义输入缓冲区大小，接受一个 []byte 类型的参数，用于指定缓冲区的大小。
func (s *Scanner) Buffer(buf []byte, max int)
// 用于指定一个分割函数，将输入分割成多个数据块，接受一个 func([]byte) bool 类型的参数，该函数在每次读取输入时被调用，用于判断是否需要将当前数据块分割成多个小块。通常用于处理非常大的数据块，以避免内存溢出等问题。
func (s *Scanner) Split(split SplitFunc)

读
#

package main

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

func main() {
	file, err := os.Open("./test.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	defer file.Close()
	fileBuf := bufio.NewReader(file)
	data := make([]byte, 1024)
	var result []byte
	for {
		i, err := fileBuf.Read(data)
		if err != nil && err != io.EOF {
			fmt.Println(err)
			break
		}
		if i == 0 {
			break
		}
		result = append(result, data[:i]...)
	}
	fmt.Println(string(result))
}

逐字读取utf8字符
#

package main

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

func main() {
	file, err := os.OpenFile("./test.txt", os.O_RDWR, 777)
	if err != nil {
		fmt.Errorf("%+v", err)
	}
	reader := bufio.NewReader(file)
	r, i, err := reader.ReadRune()
	for i > 0 && err == nil {
		fmt.Print(string(r))
		r, i, err = reader.ReadRune()
	}

	file.Close()
}

逐行读
#

file, err := os.Open("data.txt")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer file.Close()

scanner := bufio.NewScanner(file)
for scanner.Scan() {
    line := scanner.Text()  // 获取当前行文本
    // 或者使用scanner.Bytes()获取[]byte
    fmt.Println(line)
}

if err := scanner.Err(); err != nil {
    log.Fatal(err)
}

自定义分割函数
#

Scanner默认按行分割，但可以自定义分割方式，内置的分割函数：

bufio.ScanLines：按行分割（默认）
bufio.ScanWords：按单词分割
bufio.ScanRunes：按UTF-8编码的Unicode码点分割
bufio.ScanBytes：按字节分割

file, err := os.Open("words.txt")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer file.Close()

scanner := bufio.NewScanner(file)
// 使用单词分割函数
scanner.Split(bufio.ScanWords)

wordCount := 0
for scanner.Scan() {
    word := scanner.Text()
    wordCount++
    fmt.Printf("单词%d: %s\n", wordCount, word)
}

if err := scanner.Err(); err != nil {
    log.Fatal(err)
}

写
#

注意：关闭文件前一定要Flush()

package main

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

func main() {
	file, err := os.OpenFile("./test.txt", os.O_WRONLY|os.O_CREATE, 0777)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	defer file.Close()
	fileBuf := bufio.NewWriter(file)
	s := "hello world\nhello golang"
	fileBuf.Write([]byte(s))
	//关闭文件前一定要fulsh，将缓冲区内的数据写入文件
	fileBuf.Flush()
}

常见读取文件示例
#

一次性读取整个文件到内存（适合小文件）
#

// Go 1.16前
data, err := ioutil.ReadFile("input.txt")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
fmt.Println(string(data))

// Go 1.16+
data, err := os.ReadFile("input.txt")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
fmt.Println(string(data))

使用缓冲区分块读取（适合大文件）
#

file, err := os.Open("largefile.txt")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer file.Close()

buffer := make([]byte, 1024) // 1KB缓冲区
for {
    bytesRead, err := file.Read(buffer)
    if err != nil {
        if err != io.EOF {
            log.Fatal(err)
        }
        break // 读取完毕
    }
    
    // 处理读取的数据
    fmt.Print(string(buffer[:bytesRead]))
}

使用bufio逐行读取（文本文件）
#

file, err := os.Open("lines.txt")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer file.Close()

scanner := bufio.NewScanner(file)
// 设置每行最大长度（可选，默认64K）
// scanner.Buffer(make([]byte, 1024), 1024*1024) // 缓冲区和最大容量

lineCount := 0
for scanner.Scan() {
    line := scanner.Text()
    lineCount++
    fmt.Printf("第%d行: %s\n", lineCount, line)
}

if err := scanner.Err(); err != nil {
    log.Fatal(err)
}

读取特定位置的数据
#

file, err := os.Open("data.bin")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer file.Close()

// 移动到文件第100个字节
_, err = file.Seek(100, 0)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

// 读取10个字节
data := make([]byte, 10)
count, err := file.Read(data)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

fmt.Printf("读取了%d字节: %v\n", count, data)

常见写入文件示例
#

一次性写入（适合小数据）
#

// Go 1.16前
data := []byte("Hello, 世界!")
err := ioutil.WriteFile("output.txt", data, 0666)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

// Go 1.16+
data := []byte("Hello, 世界!")
err := os.WriteFile("output.txt", data, 0666)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

分块写入（适合大数据）
#

file, err := os.Create("output.txt")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer file.Close()

// 多次写入
for i := 0; i < 5; i++ {
    data := []byte(fmt.Sprintf("第%d行数据\n", i+1))
    _, err := file.Write(data)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

使用缓冲写入（提高性能）
#

file, err := os.Create("buffered.txt")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer file.Close()

writer := bufio.NewWriter(file)

// 写入缓冲区
for i := 0; i < 1000; i++ {
    fmt.Fprintf(writer, "第%d行\n", i+1)
}

// 确保缓冲区内容写入文件
err = writer.Flush()
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

追加到文件
#

file, err := os.OpenFile("log.txt", os.O_APPEND|os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0666)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer file.Close()

data := []byte("新的日志条目\n")
if _, err := file.Write(data); err != nil {
    log.Fatal(err)
}

目录操作
#

//创建
os.Mkdir(name string, perm FileMode) error //创建目录，只创建一层，相当于mkdir
os.MkdirAll(path string, perm FileMode) error //创建多层目录，相当于mkdir -p
os.Create(name string) (file *File, err error) //创建文件，如果存在则覆盖

//移动
os.Rename(oldpath, newpath string) error //重命名、移动文件

//删除
os.Remove(name string) error //删除单个
os.RemoveAll(path string) error //递归删除目录

创建和删除目录
#

// 创建单个目录
err := os.Mkdir("newdir", 0755)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

// 创建多级目录
err = os.MkdirAll("path/to/nested/dir", 0755)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

// 删除单个目录（必须为空）
err = os.Remove("emptydir")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

// 删除目录及其内容
err = os.RemoveAll("dir-with-content")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

遍历目录内容
#

列出单级目录内容
#

// 打开目录
dir, err := os.Open(".")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer dir.Close()

// 读取目录中的条目
entries, err := dir.ReadDir(-1) // -1表示读取所有条目
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

// 遍历条目
for _, entry := range entries {
    fmt.Println("名称:", entry.Name())
    fmt.Println("是目录:", entry.IsDir())
    info, err := entry.Info()
    if err == nil {
        fmt.Println("  大小:", info.Size())
        fmt.Println("  修改时间:", info.ModTime())
        fmt.Println("  权限:", info.Mode())
    }
    fmt.Println()
}

递归遍历目录
#

// 使用filepath.Walk遍历目录及其子目录
err := filepath.Walk(".", func(path string, info os.FileInfo, err error) error {
    if err != nil {
        fmt.Printf("访问 %s 错误: %v\n", path, err)
        return err
    }
    
    fmt.Printf("%-50s | %-10d | %s\n", path, info.Size(), info.Mode())
    return nil
})

if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

WalkDir
#

Go 1.16 新增。

// 使用更高效的filepath.WalkDir
err := filepath.WalkDir(".", func(path string, d fs.DirEntry, err error) error {
    if err != nil {
        fmt.Printf("访问 %s 错误: %v\n", path, err)
        return err
    }
    
    // 只处理常规文件
    if !d.IsDir() {
        fmt.Printf("文件: %s\n", path)
    }
    return nil
})

if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

临时文件和目录
#

在开发过程中，经常需要创建临时文件和目录来存储中间数据或缓存信息。Go语言的os包提供了一些函数用于创建和管理临时文件和目录。

Go 1.16 之前在ioutil包中。

创建临时文件
#

使用os.CreateTemp函数可以创建一个临时文件。该函数会在指定目录下创建一个具有唯一名称的临时文件，并返回该文件的文件对象和路径。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    // 创建临时文件
    file, err := os.CreateTemp("", "example_*.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("Error creating temporary file:", err)
        return
    }
    defer os.Remove(file.Name()) // 在使用完后删除临时文件
    defer file.Close()

    fmt.Println("Temporary file created:", file.Name())

    // 向临时文件写入数据
    _, err = file.WriteString("Hello, Temporary File!")
    if err != nil {
        fmt.Println("Error writing to temporary file:", err)
        return
    }

    fmt.Println("Data written to temporary file successfully")
}

上述代码会在系统默认的临时文件目录下创建一个临时文件，并写入一些数据。临时文件的名称具有唯一性，并包含example_前缀。

创建临时目录
#

使用os.MkdirTemp函数可以创建一个临时目录。该函数会在指定目录下创建一个具有唯一名称的临时目录，并返回该目录的路径。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    // 创建临时目录
    dir, err := os.MkdirTemp("", "exampledir_*")
    if err != nil {
        fmt.Println("Error creating temporary directory:", err)
        return
    }
    defer os.RemoveAll(dir) // 在使用完后删除临时目录

    fmt.Println("Temporary directory created:", dir)

    // 在临时目录中创建一个文件
    tempFile := fmt.Sprintf("%s/%s", dir, "tempfile.txt")
    file, err := os.Create(tempFile)
    if err != nil {
        fmt.Println("Error creating file in temporary directory:", err)
        return
    }
    defer file.Close()

    // 向文件中写入数据
    _, err = file.WriteString("Hello, Temporary Directory!")
    if err != nil {
        fmt.Println("Error writing to file in temporary directory:", err)
        return
    }

    fmt.Println("Data written to file in temporary directory successfully")
}

上述代码会在系统默认的临时文件目录下创建一个临时目录，并在该目录中创建一个文件并写入一些数据。

清理临时文件与目录
#

在创建临时文件和目录后，记得在使用完毕后进行清理。可以使用os.Remove和os.RemoveAll函数分别删除单个文件和目录树：

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    // 创建临时文件
    file, err := os.CreateTemp("", "example_*.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("Error creating temporary file:", err)
        return
    }
    defer file.Close()

    // 创建临时目录
    dir, err := os.MkdirTemp("", "exampledir_*")
    if err != nil {
        fmt.Println("Error creating temporary directory:", err)
        return
    }

    // 清理临时文件
    err = os.Remove(file.Name())
    if err != nil {
        fmt.Println("Error removing temporary file:", err)
        return
    }
    fmt.Println("Temporary file removed:", file.Name())

    // 清理临时目录
    err = os.RemoveAll(dir)
    if err != nil {
        fmt.Println("Error removing temporary directory:", err)
        return
    }
    fmt.Println("Temporary directory removed:", dir)
}

上述代码会创建一个临时文件和一个临时目录，并在使用完后将其删除。

终端操作
#

终端其实是一个文件，相关实例如下：
- os.Stdin：标准输入的文件实例，类型为*File
- os.Stdout：标准输出的文件实例，类型为*File
- os.Stderr：标准错误输出的文件实例，类型为*File

package main

import "os"

func main() {
    var buf [16]byte
    os.Stdin.Read(buf[:])
    os.Stdin.WriteString(string(buf[:]))
}

路径解析
#

路径相关的函数有两个包，path 和 path/filepath，两个包内有一些相同的函数，如IsAbs()、Join()、Dir()，两个包的区别在于：

‌path包‌：提供了一些基本的路径处理功能，如路径拼接、获取文件名、获取文件扩展名等。这些功能适用于简单的路径处理需求。
‌filepath包‌：在path包的基础上，增加了对不同操作系统的兼容性处理，能够自动根据不同的操作系统进行路径转换。因此，如果你有跨平台的需求，建议使用filepath包。

跨平台支持：‌filepath包‌：自动根据不同的操作系统进行路径转换，确保跨平台的兼容性。例如，在Windows系统中，路径分隔符是反斜杠（\），而在Unix和Linux系统中是正斜杠（/）。filepath包能够处理这些差异，使得代码在不同操作系统上都能正常运行。

path
#

// 路径拼接
func Join(elem ...string) string 
// 判断文件是否是绝对路径
func IsAbs(path string) bool 
// 获取目录
func Dir(path string) string 
// 获取文件拓展名
func Ext(path string) string

filepath
#

// 获取targpath相对于basepath的相对路径
func Rel(basepath, targpath string) (string, error) 
// 获取绝对路径，如果path不是绝对路径，会加入当前工作目录以使之成为绝对路径。
func Abs(path string) (string, error)
// 获取路径中的最后一个元素
func Base(path string) string 
// 获取路径中除去最后一个元素后前面的部分
func Dir(path string) string 
// 获取文件拓展名
func Ext(path string) string
// 路径拼接
func Join(elem ...string) string
// 将路径拆分为目录和文件名两部分
func Split(path string) (dir, file string)

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§ 1、结构体

§ 2、接口

§ 3、错误处理与异常机制

§ 4、IO操作「当前文章」

§ 5、并发编程

§ 6、反射

§ 7、网络编程

§ 8、单元测试

§ 9、泛型

Go 的 IO 模型 #

核心接口 #

IO操作模式 #

各个IO相关包的职责 #

os.File #

io.EOF #

文件操作 #

打开文件 #

Open #

OpenFile #

flag可选参数 #

关闭文件 #

其他方法 #

Seek #

Truncate #

获取文件信息 #

读写文件 #

io包 #

常用方法 #

读 #

写 #

复制 #

ioutil包 #

常用方法 #

读 #

写 #

bufio包 #

缓冲区原理 #

常用方法 #

bufio.Reader #

bufio.Writer #

bufio.Scanner #

读 #

逐字读取utf8字符 #

逐行读 #

自定义分割函数 #

写 #

常见读取文件示例 #

一次性读取整个文件到内存（适合小文件） #

使用缓冲区分块读取（适合大文件） #

使用bufio逐行读取（文本文件） #

读取特定位置的数据 #

常见写入文件示例 #

一次性写入（适合小数据） #

分块写入（适合大数据） #

使用缓冲写入（提高性能） #

追加到文件 #

目录操作 #

创建和删除目录 #

遍历目录内容 #

列出单级目录内容 #

递归遍历目录 #

WalkDir #

临时文件和目录 #

创建临时文件 #

创建临时目录 #

清理临时文件与目录 #

终端操作 #

路径解析 #

path #

filepath #

Go 的 IO 模型
#

核心接口
#

IO操作模式
#

各个IO相关包的职责
#

os.File
#

io.EOF
#

文件操作
#

打开文件
#

Open
#

OpenFile
#

flag可选参数
#

关闭文件
#

其他方法
#

Seek
#

Truncate
#

获取文件信息
#

读写文件
#

io包
#

常用方法
#

读
#

写
#

复制
#

ioutil包
#

常用方法
#

读
#

写
#

bufio包
#

缓冲区原理
#

常用方法
#

bufio.Reader
#

bufio.Writer
#

bufio.Scanner
#

读
#

逐字读取utf8字符
#

逐行读
#

自定义分割函数
#

写
#

常见读取文件示例
#

一次性读取整个文件到内存（适合小文件）
#

使用缓冲区分块读取（适合大文件）
#

使用bufio逐行读取（文本文件）
#

读取特定位置的数据
#

常见写入文件示例
#

一次性写入（适合小数据）
#

分块写入（适合大数据）
#

使用缓冲写入（提高性能）
#

追加到文件
#

目录操作
#

创建和删除目录
#

遍历目录内容
#

列出单级目录内容
#

递归遍历目录
#

WalkDir
#

临时文件和目录
#

创建临时文件
#

创建临时目录
#

清理临时文件与目录
#

终端操作
#

路径解析
#

path
#

filepath
#