Go 下的
ospackage 实现类似unix的．所以我想出了一遍啃 APUE 中的基本IO和翻阅os下有关基本IO的源码的方式来武装自己．
基本文件 IO 的全局观
首先我们想想，我们平时都对文件进行了哪些操作？
以老生常谈的 Hello World 为栗：
创建一个 hello_world 文件，然后用你喜欢的语言编写实现代码，然后保存运行．就这个简单的操作，对应的基本文件 IO 操作分别是：Create, Seek, Write, Close, Open, Seek, Read, Close.
如此引出了基本文件 IO 操作：Create, Open, Read, Write, Seek, Close，希望如上的栗子可以加深对基本文件操作的印象．
常见的操作类型常量：
- O_RDONLY：只读
- O_WRONLY：只写
- O_RDWWR：读，写
- O_EXEC：执行
- .......
文件访问权限：
- 用户读，写，执行
- 组读，写，执行
- 其他读，写，执行
大体有个概念就好，学习是螺旋上升的状态，也许在某个时间端就有更深刻的理解了。
逐个击破
在 Go 的角度，认识下它们，俗话说＂知己知彼，百战不殆＂．一方面用的时候可以手到擒来，另一方面则循序渐进的掌握其设计思想．
Create
首先我们得会用它，如下代码所示：
//func Create(name string) (*File, error)
file, err := os.Create("filename")
if err != nil {
//...
}
// file...
调用 Create 函数后，会返回 文件表示符 和 *PathError, 如果没有发生异常，*PathError 则为空．
因为 PathError 很简单，随便看下其源码：
// PathError records an error and the operation and file path that caused it.
type PathError struct {
Op string
Path string
Err error
}
func (e *PathError) Error() string { return e.Op + " " + e.Path + ": " + e.Err.Error() }
通过 PathError 的结构体可知，其起到了提示信息的作用．如遇到 Error, 则返回当前文件的操作类型，路径和错误信息．
回到文件描述符（File）上来，通过递归查看源码得到如下结果：
// File represents an open file descriptor.
type File struct {
*file // os specific
}
// file is the real representation of *File.
// The extra level of indirection ensures that no clients of os
// can overwrite this data, which could cause the finalizer
// to close the wrong file descriptor.
type file struct {
fd int
name string
dirinfo *dirInfo // nil unless directory being read
}
// Auxiliary information if the File describes a directory
type dirInfo struct {
buf []byte // buffer for directory I/O
nbuf int // length of buf; return value from Getdirentries
bufp int // location of next record in buf.
}
这里只讨论基本文件IO，所以 dirInfo 先略过，所以我们大体了解了其 File 的数据结构。
看下 func Create(name string) (*File, error) 的源码：
// Create creates the named file with mode 0666 (before umask), truncating
// it if it already exists. If successful, methods on the returned
// File can be used for I/O; the associated file descriptor has mode
// O_RDWR.
// If there is an error, it will be of type *PathError.
func Create(name string) (*File, error) {
return OpenFile(name, O_RDWR|O_CREATE|O_TRUNC, 0666)
}
其实它是调用 OpenFile 这个函数，然而我们不再往下深究啦，目前我们先要有个广度。这里就引出了常用的操作类型和文件访问权限。
为了更加印象深刻，这里不一一列举啦，希望能在以后的实际场景中能够遇到。
Open
把握住三个点，打开的文件，做什么操作，权限是多少。
// Open opens the named file for reading. If successful, methods on
// the returned file can be used for reading; the associated file
// descriptor has mode O_RDONLY.
// If there is an error, it will be of type *PathError.
func Open(name string) (*File, error) {
return OpenFile(name, O_RDONLY, 0)
}
从源码中看出，其实围绕这三个关注点调用 OpenFile 函数，进而进行系统调用，完成 Open 操作。可以稍微留意下 O_RDONLY 操作类型和 0 的访问权限
Read
Go 提供的 Read 有两种读取方式，一种是指定起始偏移量来读取数据，另一种不能指定。
// ReadAt reads len(b) bytes from the File starting at byte offset off.
// It returns the number of bytes read and the error, if any.
// ReadAt always returns a non-nil error when n < len(b).
// At end of file, that error is io.EOF.
func (f *File) ReadAt(b []byte, off int64) (n int, err error) {
if err := f.checkValid("read"); err != nil {
return 0, err
}
for len(b) > 0 {
m, e := f.pread(b, off)
if m == 0 && e == nil {
return n, io.EOF
}
if e != nil {
err = &PathError{"read", f.name, e}
break
}
n += m
b = b[m:]
off += int64(m)
}
return
}
代码中关键的语句：m, e := pread(b, off), 使方法可以指定 offset 读取。
// Read reads up to len(b) bytes from the File.
// It returns the number of bytes read and any error encountered.
// At end of file, Read returns 0, io.EOF.
func (f *File) Read(b []byte) (n int, err error) {
if err := f.checkValid("read"); err != nil {
return 0, err
}
n, e := f.read(b)
if n == 0 && len(b) > 0 && e == nil {
return 0, io.EOF
}
if e != nil {
err = &PathError{"read", f.name, e}
}
return n, err
}
与上面对比，很明显发现 n, e := f.read(b), 不需要指定 offset, 相当于内嵌了一个 current pointer 似的。
Write
Read 和 Write 仅是在操作上不同，一个是读，一个是写。然而其运行结构却相同，二者之分如 read, 详情请品悦源码吧。
// Write writes len(b) bytes to the File.
// It returns the number of bytes written and an error, if any.
// Write returns a non-nil error when n != len(b).
func (f *File) Write(b []byte) (n int, err error) {
if err := f.checkValid("write"); err != nil {
return 0, err
}
n, e := f.write(b)
if n < 0 {
n = 0
}
if n != len(b) {
err = io.ErrShortWrite
}
epipecheck(f, e)
if e != nil {
err = &PathError{"write", f.name, e}
}
return n, err
}
// WriteAt writes len(b) bytes to the File starting at byte offset off.
// It returns the number of bytes written and an error, if any.
// WriteAt returns a non-nil error when n != len(b).
func (f *File) WriteAt(b []byte, off int64) (n int, err error) {
if err := f.checkValid("write"); err != nil {
return 0, err
}
for len(b) > 0 {
m, e := f.pwrite(b, off)
if e != nil {
err = &PathError{"write", f.name, e}
break
}
n += m
b = b[m:]
off += int64(m)
}
return
}
Seek
Seek 可以看出文件偏移指针。对参数 offset 的解释与参数 whence 的值相关：
- 若 whence 是 SEEK_SET, 则将该文件的偏移量设置为距文件开始处 offset 个字节
- 若 whence 是 SEEK_CUR, 则将该文件的偏移量设置为其当前值加 offset, offset 可为正或负
- 若 whence 是 SEEK_END, 则将该文件的偏移量设置为文件长度加 offset, offset 可为正或负
有兴趣的，可以看看源码：
// Seek sets the offset for the next Read or Write on file to offset, interpreted
// according to whence: 0 means relative to the origin of the file, 1 means
// relative to the current offset, and 2 means relative to the end.
// It returns the new offset and an error, if any.
// The behavior of Seek on a file opened with O_APPEND is not specified.
func (f *File) Seek(offset int64, whence int) (ret int64, err error) {
if err := f.checkValid("seek"); err != nil {
return 0, err
}
r, e := f.seek(offset, whence)
if e == nil && f.dirinfo != nil && r != 0 {
e = syscall.EISDIR
}
if e != nil {
return 0, &PathError{"seek", f.name, e}
}
return r, nil
}
Close
这个操作，在使用文件的时候千万不要忘记，以防浪费资源。
// Close closes the File, rendering it unusable for I/O.
// It returns an error, if any.
func (f *File) Close() error {
if f == nil {
return ErrInvalid
}
return f.file.close()
}
当进度停歇时，我只好想到这个办法来推进，距离 2018 年还有 99 天，我希望我能啃完这本 APUE.
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