12.2 文件读写

12.2.1 读文件

在 Go 语言中，文件使用指向 os.File 类型的指针来表示的，也叫做文件句柄。我们在前面章节使用到过标准输入 os.Stdin 和标准输出 os.Stdout，他们的类型都是 *os.File。让我们来看看下面这个程序：

示例 12.4 fileinput.go：

package main

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

func main() {
    inputFile, inputError := os.Open("input.dat")
    if inputError != nil {
        fmt.Printf("An error occurred on opening the inputfile\n" +
            "Does the file exist?\n" +
            "Have you got acces to it?\n")
        return // exit the function on error
    }
    defer inputFile.Close()

    inputReader := bufio.NewReader(inputFile)
    for {
        inputString, readerError := inputReader.ReadString('\n')
        fmt.Printf("The input was: %s", inputString)
        if readerError == io.EOF {
            return
        }      
    }
}

变量 inputFile 是 *os.File 类型的。该类型是一个结构，表示一个打开文件的描述符（文件句柄）。然后，使用 os 包里的 Open 函数来打开一个文件。该函数的参数是文件名，类型为 string。在上面的程序中，我们以只读模式打开 input.dat 文件。

如果文件不存在或者程序没有足够的权限打开这个文件，Open函数会返回一个错误：inputFile, inputError = os.Open("input.dat")。如果文件打开正常，我们就使用 defer inputFile.Close() 语句确保在程序退出前关闭该文件。然后，我们使用 bufio.NewReader 来获得一个读取器变量。

通过使用 bufio 包提供的读取器（写入器也类似），如上面程序所示，我们可以很方便的操作相对高层的 string 对象，而避免了去操作比较底层的字节。

接着，我们在一个无限循环中使用 ReadString('\n') 或 ReadBytes('\n') 将文件的内容逐行（行结束符 '\n'）读取出来。

注意： 在之前的例子中，我们看到，Unix和Linux的行结束符是 \n，而Windows的行结束符是 \r\n。在使用 ReadString 和 ReadBytes 方法的时候，我们不需要关心操作系统的类型，直接使用 \n 就可以了。另外，我们也可以使用 ReadLine() 方法来实现相同的功能。

一旦读取到文件末尾，变量 readerError 的值将变成非空（事实上，常量 io.EOF 的值是 true），我们就会执行 return 语句从而退出循环。

其他类似函数：

1) 将整个文件的内容读到一个字符串里：

如果您想这么做，可以使用 io/ioutil 包里的 ioutil.ReadFile() 方法，该方法第一个返回值的类型是 []byte，里面存放读取到的内容，第二个返回值是错误，如果没有错误发生，第二个返回值为 nil。请看示例 12.5。类似的，函数 WriteFile() 可以将 []byte 的值写入文件。

示例 12.5 read_write_file1.go：

package main
import (
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "os"
)

func main() {
    inputFile := "products.txt"
    outputFile := "products_copy.txt"
    buf, err := ioutil.ReadFile(inputFile)
    if err != nil {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "File Error: %s\n", err)
        // panic(err.Error())
    }
    fmt.Printf("%s\n", string(buf))
    err = ioutil.WriteFile(outputFile, buf, 0644) // oct, not hex
    if err != nil {
        panic(err.Error())
    }
}

2) 带缓冲的读取

在很多情况下，文件的内容是不按行划分的，或者干脆就是一个二进制文件。在这种情况下，ReadString()就无法使用了，我们可以使用 bufio.Reader 的 Read()，它只接收一个参数：

buf := make([]byte, 1024)
...
n, err := inputReader.Read(buf)
if (n == 0) { break}

变量 n 的值表示读取到的字节数.

3) 按列读取文件中的数据

如果数据是按列排列并用空格分隔的，你可以使用 fmt 包提供的以 FScan 开头的一系列函数来读取他们。请看以下程序，我们将 3 列的数据分别读入变量 v1、v2 和 v3 内，然后分别把他们添加到切片的尾部。

示例 12.6 read_file2.go：

package main
import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    file, err := os.Open("products2.txt")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer file.Close()

    var col1, col2, col3 []string
    for {
        var v1, v2, v3 string
        _, err := fmt.Fscanln(file, &v1, &v2, &v3)
        // scans until newline
        if err != nil {
            break
        }
        col1 = append(col1, v1)
        col2 = append(col2, v2)
        col3 = append(col3, v3)
    }

    fmt.Println(col1)
    fmt.Println(col2)
    fmt.Println(col3)
}

输出结果：

[ABC FUNC GO]
[40 56 45]
[150 280 356]

注意： path 包里包含一个子包叫 filepath，这个子包提供了跨平台的函数，用于处理文件名和路径。例如 Base() 函数用于获得路径中的最后一个元素（不包含后面的分隔符）：

import "path/filepath"
filename := filepath.Base(path)

练习 12.3：read_csv.go

文件 products.txt 的内容如下：

"The ABC of Go";25.5;1500
"Functional Programming with Go";56;280
"Go for It";45.9;356
"The Go Way";55;500

每行的第一个字段为 title，第二个字段为 price，第三个字段为 quantity。内容的格式基本与 示例 12.3c 的相同，除了分隔符改成了分号。请读取出文件的内容，创建一个结构用于存取一行的数据，然后使用结构的切片，并把数据打印出来。

关于解析 CSV 文件，encoding/csv 包提供了相应的功能。具体请参考 http://golang.org/pkg/encoding/csv/

12.2.2 compress包：读取压缩文件

compress包提供了读取压缩文件的功能，支持的压缩文件格式为：bzip2、flate、gzip、lzw 和 zlib。

下面的程序展示了如何读取一个 gzip 文件。

示例 12.7 gzipped.go：

package main

import (
    "fmt"
    "bufio"
    "os"
    "compress/gzip"
)

func main() {
    fName := "MyFile.gz"
    var r *bufio.Reader
    fi, err := os.Open(fName)
    if err != nil {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "%v, Can't open %s: error: %s\n", os.Args[0], fName,
            err)
        os.Exit(1)
    }
    defer fi.Close()
    fz, err := gzip.NewReader(fi)
    if err != nil {
        r = bufio.NewReader(fi)
    } else {
        r = bufio.NewReader(fz)
    }

    for {
        line, err := r.ReadString('\n')
        if err != nil {
            fmt.Println("Done reading file")
            os.Exit(0)
        }
        fmt.Println(line)
    }
}

12.2.3 写文件

请看以下程序：

示例 12.8 fileoutput.go：

package main

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

func main () {
    // var outputWriter *bufio.Writer
    // var outputFile *os.File
    // var outputError os.Error
    // var outputString string
    outputFile, outputError := os.OpenFile("output.dat", os.O_WRONLY|os.O_CREATE, 0666)
    if outputError != nil {
        fmt.Printf("An error occurred with file opening or creation\n")
        return  
    }
    defer outputFile.Close()

    outputWriter := bufio.NewWriter(outputFile)
    outputString := "hello world!\n"

    for i:=0; i<10; i++ {
        outputWriter.WriteString(outputString)
    }
    outputWriter.Flush()
}

除了文件句柄，我们还需要 bufio 的 Writer。我们以只写模式打开文件 output.dat，如果文件不存在则自动创建：

outputFile, outputError := os.OpenFile("output.dat", os.O_WRONLY|os.O_CREATE, 0666)

可以看到，OpenFile 函数有三个参数：文件名、一个或多个标志（使用逻辑运算符“|”连接），使用的文件权限。

我们通常会用到以下标志：

• os.O_RDONLY：只读
• os.O_WRONLY：只写
• os.O_CREATE：创建：如果指定文件不存在，就创建该文件。
• os.O_TRUNC：截断：如果指定文件已存在，就将该文件的长度截为0。

在读文件的时候，文件的权限是被忽略的，所以在使用 OpenFile 时传入的第三个参数可以用0。而在写文件时，不管是 Unix 还是 Windows，都需要使用 0666。

然后，我们创建一个写入器（缓冲区）对象：

outputWriter := bufio.NewWriter(outputFile)

接着，使用一个 for 循环，将字符串写入缓冲区，写 10 次：outputWriter.WriteString(outputString)

缓冲区的内容紧接着被完全写入文件：outputWriter.Flush()

如果写入的东西很简单，我们可以使用 fmt.Fprintf(outputFile, "Some test data.\n") 直接将内容写入文件。fmt 包里的 F 开头的 Print 函数可以直接写入任何 io.Writer，包括文件（请参考 章节12.8)。

程序 filewrite.go 展示了不使用 fmt.FPrintf 函数，使用其他函数如何写文件：

示例 12.8 filewrite.go：

package main

import "os"

func main() {
    os.Stdout.WriteString("hello, world\n")
    f, _ := os.OpenFile("test", os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0666)
    defer f.Close()
    f.WriteString("hello, world in a file\n")
}

使用 os.Stdout.WriteString("hello, world\n")，我们可以输出到屏幕。

我们以只写模式创建或打开文件"test"，并且忽略了可能发生的错误：f, _ := os.OpenFile("test", os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0666)

我们不使用缓冲区，直接将内容写入文件：f.WriteString( )

练习 12.4：wiki_part1.go

（这是一个独立的练习，但是同时也是为 章节15.4 做准备）

程序中的数据结构如下，是一个包含以下字段的结构:

type Page struct {
    Title string
    Body  []byte
}

请给这个结构编写一个 save 方法，将 Title 作为文件名、Body作为文件内容，写入到文本文件中。

再编写一个 load 函数，接收的参数是字符串 title，该函数读取出与 title 对应的文本文件。请使用 *Page 做为参数，因为这个结构可能相当巨大，我们不想在内存中拷贝它。请使用 ioutil 包里的函数（参考章节12.2.1）。