1.2 ioutil — 方便的IO操作函数集

虽然 io 包提供了不少类型、方法和函数，但有时候使用起来不是那么方便。比如读取一个文件中的所有内容。为此，标准库中提供了一些常用、方便的IO操作函数。

说明：这些函数使用都相对简单，一般就不举例子了。

NopCloser 函数

有时候我们需要传递一个io.ReadCloser的实例，而我们现在有一个io.Reader的实例，比如：strings.Reader，这个时候NopCloser就派上用场了。它包装一个io.Reader，返回一个io.ReadCloser，而相应的Close方法啥也不做，只是返回nil。

比如，在标准库net/http包中的NewRequest，接收一个io.Reader的body，而实际上，Request的Body的类型是io.ReadCloser，因此，代码内部进行了判断，如果传递的io.Reader也实现了io.ReadCloser接口，则转换，否则通过ioutil.NopCloser包装转换一下。相关代码如下：

rc, ok := body.(io.ReadCloser)
if !ok && body != nil {
	rc = ioutil.NopCloser(body)
}

如果没有这个函数，我们得自己实现一个。当然，实现起来很简单，读者可以看看NopCloser的实现。

ReadAll 函数

很多时候，我们需要一次性读取io.Reader中的数据，通过上一节的讲解，我们知道有很多种实现方式。考虑到读取所有数据的需求比较多，Go提供了ReadAll这个函数，用来从io.Reader中一次读取所有数据。

func ReadAll(r io.Reader) ([]byte, error)

阅读该函数的源码发现，它是通过bytes.Buffer中的ReadFrom来实现读取所有数据的。

ReadDir 函数

笔试题：编写程序输出某目录下的所有文件（包括子目录）

是否见过这样的笔试题？

在Go中如何输出目录下的所有文件呢？首先，我们会想到查os包，看File类型是否提供了相关方法（关于os包，后面会讲解）。

其实在ioutil中提供了一个方便的函数：ReadDir，它读取目录并返回排好序的文件和子目录名（[]os.FileInfo）。通过这个方法，我们可以很容易的实现“面试题”。

下面的例子实现了类似Unix中的tree命令，不过它在windows下也运行的很好哦。

// 未实现-L参数功能
func main() {
	if len(os.Args) > 1 {
		Tree(os.Args[1], 1, map[int]bool{1:true})
	}
}

// 列出dirname目录中的目录树，实现类似Unix中的tree命令
// curHier 当前层级（dirname为第一层）
// hierMap 当前层级的上几层是否需要'|'的映射
func Tree(dirname string, curHier int, hierMap map[int]bool) error {
	dirAbs, err := filepath.Abs(dirname)
	if err != nil {
		return err
	}
	fileInfos, err := ioutil.ReadDir(dirAbs)
	if err != nil {
		return err
	}

	fileNum := len(fileInfos)
	for i, fileInfo := range fileInfos {
		for j := 1; j < curHier; j++ {
			if hierMap[j] {
			    fmt.Print("|")
			} else {
			    fmt.Print(" ")
			}
			fmt.Print(strings.Repeat(" ", 3))
		}
		
		// map是引用类型，所以新建一个map
		tmpMap := map[int]bool{}
		for k, v := range hierMap {
		    tmpMap[k] = v
		}
		if i+1 == fileNum {
			fmt.Print("`")
			delete(tmpMap, curHier)
		} else {
			fmt.Print("|")
			tmpMap[curHier] = true
		}
		fmt.Print("-- ")
		fmt.Println(fileInfo.Name())
		if fileInfo.IsDir() {
			Tree(filepath.Join(dirAbs, fileInfo.Name()), curHier+1, tmpMap)
		}
	}
	return nil
}

ReadFile 和 WriteFile 函数

ReadFile 读取整个文件的内容，在上一节我们自己实现了一个函数读取文件整个内容，由于这种需求很常见，因此Go提供了ReadFile函数，方便使用。ReadFile的是实现和ReadAll类似，不过，ReadFile会先判断文件的大小，给bytes.Buffer一个预定义容量，避免额外分配内存。

WriteFile 函数的签名如下：

func WriteFile(filename string, data []byte, perm os.FileMode) error

它将data写入filename文件中，当文件不存在时会创建一个（文件权限由perm指定）；否则会先清空文件内容。对于perm参数，我们一般可以指定为：0666，具体含义os包中讲解。

小提示

ReadFile 源码中先获取了文件的大小，当大小 < 1e9时，才会用到文件的大小。按源码中注释的说法是FileInfo不会很精确地得到文件大小。

TempDir 和 TempFile 函数

操作系统中一般都会提供临时目录，比如linux下的/tmp目录（通过os.TempDir()可以获取到)。有时候，我们自己需要创建临时目录，比如Go工具链源码中（src/cmd/go/build.go），通过TempDir创建一个临时目录，用于存放编译过程的临时文件：

b.work, err = ioutil.TempDir("", "go-build")

第一个参数如果为空，表明在系统默认的临时目录（os.TempDir）中创建临时目录；第二个参数指定临时目录名的前缀，该函数返回临时目录的路径。

相应的，TempFile用于创建临时文件。如gofmt命令的源码中创建临时文件：

f1, err := ioutil.TempFile("", "gofmt")

参数和ioutil.TempDir参数含义类似。

这里需要注意：创建者创建的临时文件和临时目录要负责删除这些临时目录和文件。如删除临时文件：

defer func() {
	f.Close()
	os.Remove(f.Name())
}()

Discard 变量

Discard 对应的类型（type devNull int）实现了io.Writer接口，同时，为了优化io.Copy到Discard，避免不必要的工作，实现了io.ReaderFrom接口。

devNull 在实现io.Writer接口时，只是简单的返回（标准库文件：src/pkg/io/ioutil.go）。

func (devNull) Write(p []byte) (int, error) {
	return len(p), nil
}

而ReadFrom的实现是读取内容到一个buf中，最大也就8192字节，其他的会丢弃（当然，这个也不会读取）。