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Golang标准库——io

Golang标准库——io

作者: DevilRoshan | 来源:发表于2020-10-14 22:53 被阅读0次

    io

    io包提供了对I/O原语的基本接口。本包的基本任务是包装这些原语已有的实现(如os包里的原语),使之成为共享的公共接口,这些公共接口抽象出了泛用的函数并附加了一些相关的原语的操作。

    因为这些接口和原语是对底层实现完全不同的低水平操作的包装,除非得到其它方面的通知,客户端不应假设它们是并发执行安全的。

    Variables

    var EOF = errors.New("EOF")
    

    EOF当无法得到更多输入时,Read方法返回EOF。当函数一切正常的到达输入的结束时,就应返回EOF。如果在一个结构化数据流中EOF在不期望的位置出现了,则应返回错误ErrUnexpectedEOF或者其它给出更多细节的错误。

    var ErrClosedPipe = errors.New("io: read/write on closed pipe")
    

    当从一个已关闭的Pipe读取或者写入时,会返回ErrClosedPipe。

    var ErrNoProgress = errors.New("multiple Read calls return no data or error")
    

    某些使用io.Reader接口的客户端如果多次调用Read都不返回数据也不返回错误时,就会返回本错误,一般来说是io.Reader的实现有问题的标志。

    var ErrShortBuffer = errors.New("short buffer")
    

    ErrShortBuffer表示读取操作需要大缓冲,但提供的缓冲不够大。

    var ErrShortWrite = errors.New("short write")
    

    ErrShortWrite表示写入操作写入的数据比提供的少,却没有显式的返回错误。

    var ErrUnexpectedEOF = errors.New("unexpected EOF")
    

    ErrUnexpectedEOF表示在读取一个固定尺寸的块或者数据结构时,在读取未完全时遇到了EOF。

    type Reader

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

    Reader接口用于包装基本的读取方法。

    Read方法读取len(p)字节数据写入p。它返回写入的字节数和遇到的任何错误。即使Read方法返回值n < len(p),本方法在被调用时仍可能使用p的全部长度作为暂存空间。如果有部分可用数据,但不够len(p)字节,Read按惯例会返回可以读取到的数据,而不是等待更多数据。

    当Read在读取n > 0个字节后遭遇错误或者到达文件结尾时,会返回读取的字节数。它可能会在该次调用返回一个非nil的错误,或者在下一次调用时返回0和该错误。一个常见的例子,Reader接口会在输入流的结尾返回非0的字节数,返回值err == EOF或err == nil。但不管怎样,下一次Read调用必然返回(0, EOF)。调用者应该总是先处理读取的n > 0字节再处理错误值。这么做可以正确的处理发生在读取部分数据后的I/O错误,也能正确处理EOF事件。

    如果Read的某个实现返回0字节数和nil错误值,表示被阻碍;调用者应该将这种情况视为未进行操作。

    type Writer

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

    Writer接口用于包装基本的写入方法。

    Write方法len(p) 字节数据从p写入底层的数据流。它会返回写入的字节数(0 <= n <= len(p))和遇到的任何导致写入提取结束的错误。Write必须返回非nil的错误,如果它返回的 n < len(p)。Write不能修改切片p中的数据,即使临时修改也不行。

    type Closer

    type Closer interface {
        Close() error
    }
    

    Closer接口用于包装基本的关闭方法。

    在第一次调用之后再次被调用时,Close方法的的行为是未定义的。某些实现可能会说明他们自己的行为。

    type Seeker

    type Seeker interface {
        Seek(offset int64, whence int) (int64, error)
    }
    

    Seeker接口用于包装基本的移位方法。

    Seek方法设定下一次读写的位置:偏移量为offset,校准点由whence确定:0表示相对于文件起始;1表示相对于当前位置;2表示相对于文件结尾。Seek方法返回新的位置以及可能遇到的错误。

    移动到一个绝对偏移量为负数的位置会导致错误。移动到任何偏移量为正数的位置都是合法的,但其下一次I/O操作的具体行为则要看底层的实现。

    type ReadCloser

    type ReadCloser interface {
        Reader
        Closer
    }
    

    ReadCloser接口聚合了基本的读取和关闭操作。

    type ReadSeeker

    type ReadSeeker interface {
        Reader
        Seeker
    }
    

    ReadSeeker接口聚合了基本的读取和移位操作。

    type WriteCloser

    type WriteCloser interface {
        Writer
        Closer
    }
    

    WriteCloser接口聚合了基本的写入和关闭操作。

    type WriteSeeker

    type WriteSeeker interface {
        Writer
        Seeker
    }
    

    WriteSeeker接口聚合了基本的写入和移位操作。

    type ReadWriter

    type ReadWriter interface {
        Reader
        Writer
    }
    

    ReadWriter接口聚合了基本的读写操作。

    type ReadWriteCloser

    type ReadWriteCloser interface {
        Reader
        Writer
        Closer
    }
    

    ReadWriteCloser接口聚合了基本的读写和关闭操作。

    type ReadWriteSeeker

    type ReadWriteSeeker interface {
        Reader
        Writer
        Seeker
    }
    

    ReadWriteSeeker接口聚合了基本的读写和移位操作。

    type ReaderAt

    type ReaderAt interface {
        ReadAt(p []byte, off int64) (n int, err error)
    }
    

    ReaderAt接口包装了基本的ReadAt方法。

    ReadAt从底层输入流的偏移量off位置读取len(p)字节数据写入p, 它返回读取的字节数(0 <= n <= len(p))和遇到的任何错误。当ReadAt方法返回值n < len(p)时,它会返回一个非nil的错误来说明为啥没有读取更多的字节。在这方面,ReadAt是比Read要严格的。即使ReadAt方法返回值 n < len(p),它在被调用时仍可能使用p的全部长度作为暂存空间。如果有部分可用数据,但不够len(p)字节,ReadAt会阻塞直到获取len(p)个字节数据或者遇到错误。在这方面,ReadAt和Read是不同的。如果ReadAt返回时到达输入流的结尾,而返回值n == len(p),其返回值err既可以是EOF也可以是nil。

    如果ReadAt是从某个有偏移量的底层输入流(的Reader包装)读取,ReadAt方法既不应影响底层的偏移量,也不应被底层的偏移量影响。

    ReadAt方法的调用者可以对同一输入流执行并行的ReadAt调用。

    type WriterAt

    type WriterAt interface {
        WriteAt(p []byte, off int64) (n int, err error)
    }
    

    WriterAt接口包装了基本的WriteAt方法。

    WriteAt将p全部len(p)字节数据写入底层数据流的偏移量off位置。它返回写入的字节数(0 <= n <= len(p))和遇到的任何导致写入提前中止的错误。当其返回值n < len(p)时,WriteAt必须放哪会一个非nil的错误。

    如果WriteAt写入的对象是某个有偏移量的底层输出流(的Writer包装),WriteAt方法既不应影响底层的偏移量,也不应被底层的偏移量影响。

    ReadAt方法的调用者可以对同一输入流执行并行的WriteAt调用。(前提是写入范围不重叠)

    type ByteReader

    type ByteReader interface {
        ReadByte() (c byte, err error)
    }
    

    ByteReader是基本的ReadByte方法的包装。

    ReadByte读取输入中的单个字节并返回。如果没有字节可读取,会返回错误。

    type ByteScanner

    type ByteScanner interface {
        ByteReader
        UnreadByte() error
    }
    

    ByteScanner接口在基本的ReadByte方法之外还添加了UnreadByte方法。

    UnreadByte方法让下一次调用ReadByte时返回之前调用ReadByte时返回的同一个字节。连续调用两次UnreadByte方法而中间没有调用ReadByte时,可能会导致错误。

    type RuneReader

    type RuneReader interface {
        ReadRune() (r rune, size int, err error)
    }
    

    RuneReader是基本的ReadRune方法的包装。

    ReadRune读取单个utf-8编码的字符,返回该字符和它的字节长度。如果没有有效的字符,会返回错误。

    type RuneScanner

    type RuneScanner interface {
        RuneReader
        UnreadRune() error
    }
    

    RuneScanner接口在基本的ReadRune方法之外还添加了UnreadRune方法。

    UnreadRune方法让下一次调用ReadRune时返回之前调用ReadRune时返回的同一个utf-8字符。连续调用两次UnreadRune方法而中间没有调用ReadRune时,可能会导致错误。

    type ByteWriter

    type ByteWriter interface {
        WriteByte(c byte) error
    }
    

    ByteWriter是基本的WriteByte方法的包装。

    type ReaderFrom

    type ReaderFrom interface {
        ReadFrom(r Reader) (n int64, err error)
    }
    

    ReaderFrom接口包装了基本的ReadFrom方法。

    ReadFrom方法从r读取数据直到EOF或者遇到错误。返回值n是读取的字节数,执行时遇到的错误(EOF除外)也会被返回。

    type WriterTo

    type WriterTo interface {
        WriteTo(w Writer) (n int64, err error)
    }
    

    WriterTo接口包装了基本的WriteTo方法。

    WriteTo方法将数据写入w直到没有数据可以写入或者遇到错误。返回值n是写入的字节数,执行时遇到的任何错误也会被返回。

    type LimitedReader

    type LimitedReader struct {
        R   Reader // 底层Reader接口
        N   int64  // 剩余可读取字节数
    }
    

    LimitedReader从R中读取数据,但限制可以读取的数据的量为最多N字节,每次调用Read方法都会更新N以标记剩余可以读取的字节数。

    func LimitReader

    func LimitReader(r Reader, n int64) Reader
    

    返回一个Reader,它从r中读取n个字节后以EOF停止。返回值接口的底层为*LimitedReader类型。

    func (*LimitedReader) Read

    func (l *LimitedReader) Read(p []byte) (n int, err error)
    

    type SectionReader

    type SectionReader struct {
        // 内含隐藏或非导出字段
    }
    

    SectionReader实现了对底层满足ReadAt接口的输入流某个片段的Read、ReadAt、Seek方法。

    func NewSectionReader

    func NewSectionReader(r ReaderAt, off int64, n int64) *SectionReader
    

    返回一个从r中的偏移量off处为起始,读取n个字节后以EOF停止的SectionReader。

    func (*SectionReader) Size

    func (s *SectionReader) Size() int64
    

    Size返回该片段的字节数。

    func (*SectionReader) Read

    func (s *SectionReader) Read(p []byte) (n int, err error)
    

    func (*SectionReader) ReadAt

    func (s *SectionReader) ReadAt(p []byte, off int64) (n int, err error)
    

    func (*SectionReader) Seek

    func (s *SectionReader) Seek(offset int64, whence int) (int64, error)
    

    type PipeReader

    type PipeReader struct {
        // 内含隐藏或非导出字段
    }
    

    PipeReader是一个管道的读取端。

    func Pipe

    func Pipe() (*PipeReader, *PipeWriter)
    

    Pipe创建一个同步的内存中的管道。它可以用于连接期望io.Reader的代码和期望io.Writer的代码。一端的读取对应另一端的写入,直接在两端拷贝数据,没有内部缓冲。可以安全的并行调用Read和Write或者Read/Write与Close方法。Close方法会在最后一次阻塞中的I/O操作结束后完成。并行调用Read或并行调用Write也是安全的:每一个独立的调用会依次进行。

    func (*PipeReader) Read

    func (r *PipeReader) Read(data []byte) (n int, err error)
    

    Read实现了标准Reader接口:它从管道中读取数据,会阻塞直到写入端开始写入或写入端被关闭。

    func (*PipeReader) Close

    func (r *PipeReader) Close() error
    

    Close关闭读取器;关闭后如果对管道的写入端进行写入操作,就会返回(0, ErrClosedPip)。

    func (*PipeReader) CloseWithError

    func (r *PipeReader) CloseWithError(err error) error
    

    CloseWithError类似Close方法,但将调用Write时返回的错误改为err。

    type PipeWriter

    type PipeWriter struct {
        // 内含隐藏或非导出字段
    }
    

    PipeWriter是一个管道的写入端。

    func (*PipeWriter) Write]

    func (w *PipeWriter) Write(data []byte) (n int, err error)
    

    Write实现了标准Writer接口:它将数据写入到管道中,会阻塞直到读取器读完所有的数据或读取端被关闭。

    func (*PipeWriter) Close

    func (w *PipeWriter) Close() error
    

    Close关闭写入器;关闭后如果对管道的读取端进行读取操作,就会返回(0, EOF)。

    func (*PipeWriter) CloseWithError

    func (w *PipeWriter) CloseWithError(err error) error
    

    CloseWithError类似Close方法,但将调用Read时返回的错误改为err。

    func TeeReader

    func TeeReader(r Reader, w Writer) Reader
    

    TeeReader返回一个将其从r读取的数据写入w的Reader接口。所有通过该接口对r的读取都会执行对应的对w的写入。没有内部的缓冲:写入必须在读取完成前完成。写入时遇到的任何错误都会作为读取错误返回。

    func MultiReader

    func MultiReader(readers ...Reader) Reader
    

    MultiReader返回一个将提供的Reader在逻辑上串联起来的Reader接口。他们依次被读取。当所有的输入流都读取完毕,Read才会返回EOF。如果readers中任一个返回了非nil非EOF的错误,Read方法会返回该错误。

    func MultiWriter

    func MultiWriter(writers ...Writer) Writer
    

    MultiWriter创建一个Writer接口,会将提供给其的数据写入所有创建时提供的Writer接口。

    func Copy

    func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error)
    

    将src的数据拷贝到dst,直到在src上到达EOF或发生错误。返回拷贝的字节数和遇到的第一个错误。

    对成功的调用,返回值err为nil而非EOF,因为Copy定义为从src读取直到EOF,它不会将读取到EOF视为应报告的错误。如果src实现了WriterTo接口,本函数会调用src.WriteTo(dst)进行拷贝;否则如果dst实现了ReaderFrom接口,本函数会调用dst.ReadFrom(src)进行拷贝。

    func CopyN

    func CopyN(dst Writer, src Reader, n int64) (written int64, err error)
    

    从src拷贝n个字节数据到dst,直到在src上到达EOF或发生错误。返回复制的字节数和遇到的第一个错误。

    只有err为nil时,written才会等于n。如果dst实现了ReaderFrom接口,本函数很调用它实现拷贝。

    func ReadAtLeast

    func ReadAtLeast(r Reader, buf []byte, min int) (n int, err error)
    

    ReadAtLeast从r至少读取min字节数据填充进buf。函数返回写入的字节数和错误(如果没有读取足够的字节)。只有没有读取到字节时才可能返回EOF;如果读取了有但不够的字节时遇到了EOF,函数会返回ErrUnexpectedEOF。 如果min比buf的长度还大,函数会返回ErrShortBuffer。只有返回值err为nil时,返回值n才会不小于min。

    func ReadFull

    func ReadFull(r Reader, buf []byte) (n int, err error)
    

    ReadFull从r精确地读取len(buf)字节数据填充进buf。函数返回写入的字节数和错误(如果没有读取足够的字节)。只有没有读取到字节时才可能返回EOF;如果读取了有但不够的字节时遇到了EOF,函数会返回ErrUnexpectedEOF。 只有返回值err为nil时,返回值n才会等于len(buf)。

    func WriteString

    func WriteString(w Writer, s string) (n int, err error)
    

    WriteString函数将字符串s的内容写入w中。如果w已经实现了WriteString方法,函数会直接调用该方法。

    • ioutil

    ioutil

    ioutil包实现了一些实用的io接口。

    Variables

    var Discard io.Writer = devNull(0)
    

    Discard是一个io.Writer接口,对它的所有Write调用都会无实际操作的成功返回。

    func NopCloser

    func NopCloser(r io.Reader) io.ReadCloser
    

    NopCloser用一个无操作的Close方法包装r返回一个ReadCloser接口。

    func ReadAll

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

    ReadAll从r读取数据直到EOF或遇到error,返回读取的数据和遇到的错误。成功的调用返回的err为nil而非EOF。因为本函数定义为读取r直到EOF,它不会将读取返回的EOF视为应报告的错误。

    func ReadFile

    func ReadFile(filename string) ([]byte, error)
    

    ReadFile 从filename指定的文件中读取数据并返回文件的内容。成功的调用返回的err为nil而非EOF。因为本函数定义为读取整个文件,它不会将读取返回的EOF视为应报告的错误。

    func WriteFile

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

    函数向filename指定的文件中写入数据。如果文件不存在将按给出的权限创建文件,否则在写入数据之前清空文件。

    func ReadDir

    func ReadDir(dirname string) ([]os.FileInfo, error)
    

    返回dirname指定的目录的目录信息的有序列表。

    func main() {
       rd, err := ioutil.ReadDir("D://")
       fmt.Println(err)
       for _, fi := range rd {
          if fi.IsDir() {
             fmt.Printf("[%s]\n", fi.Name())
    
          } else {
             fmt.Println(fi.Name())
          }
       }
    }
    

    func TempDir

    func TempDir(dir, prefix string) (name string, err error)
    

    在dir目录里创建一个新的、使用prfix作为前缀的临时文件夹,并返回文件夹的路径。如果dir是空字符串,TempDir使用默认用于临时文件的目录(参见os.TempDir函数)。 不同程序同时调用该函数会创建不同的临时目录,调用本函数的程序有责任在不需要临时文件夹时摧毁它。

    func TempFile

    func TempFile(dir, prefix string) (f *os.File, err error)
    

    在dir目录下创建一个新的、使用prefix为前缀的临时文件,以读写模式打开该文件并返回os.File指针。如果dir是空字符串,TempFile使用默认用于临时文件的目录(参见os.TempDir函数)。不同程序同时调用该函数会创建不同的临时文件,调用本函数的程序有责任在不需要临时文件时摧毁它。

    // 示例:临时目录、临时文件
    func main() {
       // 创建临时目录
       dir, err := ioutil.TempDir("", "Test")
       if err != nil {
          fmt.Println(err)
       }
       defer os.Remove(dir) // 用完删除
       fmt.Printf("%s\n", dir)
    
       // 创建临时文件
       f, err := ioutil.TempFile(dir, "Test")
       if err != nil {
          fmt.Println(err)
       }
       defer os.Remove(f.Name()) // 用完删除
       fmt.Printf("%s\n", f.Name())
    }
    

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