os标准库

os标准库

os包提供了操作系统函数，但和操作系统无关。

os包的接口规定为在所有操作系统中都是一致的。

设计为Unix风格的。

1. 权限说明

os标准库有大量的文件操作，在创建文件等操作中，需要指的perm。

在go语言中perm是一个uint32类型

在go语言中一般使用0777这样的形式进行表示。

• 0代表是8进制

• 777 是 - rwx rwx rwx的形式计算得出

权限项	文件类型	读	写	执行	读	写	执行	读	写	执行
字符表示	（d|l|c|s|p）	r	w	x	r	w	x	r	w	x
数字表示		4	2	1	4	2	1	4	2	1
权限分配		文件所有者	文件所有者	文件所有者	文件所属组用户	文件所属组用户	文件所属组用户	其他用户	其他用户	其他用户

第一位：

- : 代表这是一个普通文件(regular)
d：目录文件(directory)
l : 链接文件(link)
b: 块设备文件(block)
c: 字符设备文件(character)
s : 套接字文件(socket)
p: 管道文件(pipe)

一共有三组rwx

• 第一组:该文件拥有者的权限
• 第二组:该文件拥有者所在组的其他成员对该文件的操作权限
• 第三组:其他用户组的成员对该文件的操作权限

计算过程如下:

rwx	rwx	rwx
111	111	111
7	7	7

go中的FileMode定义

type FileMode uint32

FileMode代表文件的模式和权限位。这些字位在所有的操作系统都有相同的含义，因此文件的信息可以在不同的操作系统之间安全的移植。不是所有的位都能用于所有的系统，唯一共有的是用于表示目录的ModeDir位。

const (
    // 单字符是被String方法用于格式化的属性缩写。
    ModeDir        FileMode = 1 << (32 - 1 - iota) // d: 目录
    ModeAppend                                     // a: 只能写入，且只能写入到末尾
    ModeExclusive                                  // l: 用于执行
    ModeTemporary                                  // T: 临时文件（非备份文件）
    ModeSymlink                                    // L: 符号链接（不是快捷方式文件）
    ModeDevice                                     // D: 设备
    ModeNamedPipe                                  // p: 命名管道（FIFO）
    ModeSocket                                     // S: Unix域socket
    ModeSetuid                                     // u: 表示文件具有其创建者用户id权限
    ModeSetgid                                     // g: 表示文件具有其创建者组id的权限
    ModeCharDevice                                 // c: 字符设备，需已设置ModeDevice
    ModeSticky                                     // t: 只有root/创建者能删除/移动文件
    // 覆盖所有类型位（用于通过&获取类型位），对普通文件，所有这些位都不应被设置
    ModeType = ModeDir | ModeSymlink | ModeNamedPipe | ModeSocket | ModeDevice
    ModePerm FileMode = 0777 // 覆盖所有Unix权限位（用于通过&获取类型位）
)

这些被定义的位是FileMode最重要的位。另外9个不重要的位为标准Unix rwxrwxrwx权限（任何人都可读、写、运行）。这些（重要）位的值应被视为公共API的一部分，可能会用于线路协议或硬盘标识：它们不能被修改，但可以添加新的位。

2. os.Create

func Create(name string) (file *File, err error)

Create采用模式0666（任何人都可读写，不可执行）创建一个名为name的文件，如果文件已存在会截断它（为空文件）。如果成功，返回的文件对象可用于I/O；对应的文件描述符具有O_RDWR模式。

如果出错，错误底层类型是*PathError

// 创建文件
func createFile() {
    f, err := os.Create("test.txt")
    if err != nil {
        fmt.Printf("err: %v\n", err)
    } else {
        fmt.Printf("f: %v\n", f)
    }
}

3. os.Mkdir

创建单个目录

func Mkdir(name string, perm FileMode) error {}

func mkdir() {
    err := os.Mkdir("ms", os.ModePerm)
    if err != nil {
        fmt.Printf("err: %v\n", err)
	} 
}

4. os.MkdirAll

创建多级目录

func MkdirAll(path string, perm FileMode) error {}

func mkdirAll() {
    err := os.MkdirAll("ms/one/two", os.ModePerm)
    if err != nil {
        fmt.Printf("err: %v\n", err)
    }
}

5. os.Remove

删除一个空的目录或一个文件

func Remove(name string) error {}

func removeFile() {
	err := os.Remove("test.txt")
	if err != nil {
		fmt.Printf("err: %v\n", err)
	}
}
func removeDir() {
	err := os.Remove("ms/one/two")
	if err != nil {
		fmt.Printf("err: %v\n", err)
	}
}

6. os.RemoveAll

强制删除目录以及目录汇中的文件

func RemoveAll(path string) error {
	return removeAll(path)
}

func removeAllDir() {
    err := os.RemoveAll("ms")
    if err != nil {
        fmt.Printf("err: %v\n", err)
    }
}

7. os.Getwd

获得工作目录

func Getwd() (dir string, err error) {}

func getWd() {
    dir, err := os.Getwd()
    if err != nil {
        fmt.Printf("err: %v\n", err)
    } else {
        fmt.Printf("dir: %v\n", dir)
    }
}

8. os.Chdir

修改工作目录

//改变工作目录到f，其中f必须为一个目录，否则便会报错
func (f *File) Chdir() error

func chDir() {
    err := os.Chdir("d:/go/project")
    if err != nil {
        fmt.Printf("err: %v\n", err)
    }
    fmt.Println(os.Getwd())
}

9. os.TempDir

获得临时目录

func TempDir() string {
	return tempDir()
}

func tempDir() {
    s := os.TempDir()
    fmt.Printf("s: %v\n", s)
}

10. os.Rename

重命名文件

func Rename(oldpath, newpath string) error {
	return rename(oldpath, newpath)
}

func renameFile() {
    err := os.Rename("test.txt", "test2.txt")
    if err != nil {
        fmt.Printf("err: %v\n", err)
    }
}
func renameDir() {
    err := os.Rename("ms", "ms1")
    if err != nil {
        fmt.Printf("err: %v\n", err)
    }
}

11. os.Chmod

修改文件权限

func Chmod(name string, mode FileMode) error { 
    return chmod(name, mode) 
}

func chmod() {
	err := os.Chmod("test2.txt", 0111)
	if err != nil {
		fmt.Printf("err: %v\n", err)
	}
}

打包linux测试

SET CGO_ENABLED=0
SET GOOS=linux
SET GOARCH=amd64
go build main.go

12. os.Chown

修改文件所有者

func Chown(name string, uid, gid int) error {}

cat /etc/passwd 查看uid和gid

func chown() {
	err := os.Chown("test2.txt", 10, 10)
	if err != nil {
		fmt.Printf("err: %v\n", err)
	}
}

13. 文件

打开模式

const (
    O_RDONLY int = syscall.O_RDONLY // 只读模式打开文件
    O_WRONLY int = syscall.O_WRONLY // 只写模式打开文件
    O_RDWR   int = syscall.O_RDWR   // 读写模式打开文件
    O_APPEND int = syscall.O_APPEND // 写操作时将数据附加到文件尾部
    O_CREATE int = syscall.O_CREAT  // 如果不存在将创建一个新文件
    O_EXCL   int = syscall.O_EXCL   // 和O_CREATE配合使用，文件必须不存在
    O_SYNC   int = syscall.O_SYNC   // 打开文件用于同步I/O
    O_TRUNC  int = syscall.O_TRUNC  // 如果可能，打开时清空文件
)

 // 创建一个空文件，注意当文件已经存在时，会直接覆盖掉原文件，不会报错
func Create(name string) (file *File, err error)
// 打开一个文件,注意打开的文件只能读，不能写
func Open(name string) (file *File, err error) 
// 以指定的权限打开文件
func OpenFile(name string, flag int, perm FileMode) (file *File, err error) 
// 关闭文件，关闭后不可读写
func (f *File) Close() error 

其实os.Create 等价于：OpenFile(name, O_RDWF|O_CREATE|O_TRUNK, 0666)

func openClose() {
	f, err := os.OpenFile("test2.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0755)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Println("file name : ", f.Name())
	defer f.Close()

}

13.1 文件读取

// 获取文件的信息，里面有文件的名称，大小，修改时间等
func (f *File) Stat() (fi FileInfo, err error) 
// 从文件中一次性读取b大小的数据，当读到文件结尾时，返回一个EOF错误
func (f *File) Read(b []byte) (n int, err error) 
// 从文件中指定的位置(off)一次性读取b大小的数据
func (f *File) ReadAt(b []byte, off int64) (n int, err error) 
// 读取目录并返回排好序的文件以及子目录名切片
func ReadDir(name string) ([]DirEntry, error) 
//Seek设置下一次读/写的位置。offset为相对偏移量，而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)

type FileInfo interface {
    Name() string       // 文件的名字（不含扩展名）
    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
    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）
}

func fileStat() {
	f, err := os.OpenFile("test2.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0755)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer f.Close()
	fileInfo, err := f.Stat()
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Printf("file info : %#v", fileInfo)
}

func fileRead() {
	f, err := os.OpenFile("test2.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0755)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer f.Close()
	var body []byte
	for {
		buf := make([]byte, 4)
		n, err := f.Read(buf)
		if err == io.EOF {
			//读完了
			break
		}
		fmt.Printf("读到的位置:%d \n", n)
		body = append(body, buf[:n]...)
	}
	fmt.Printf("内容：%s \n", body)
}

func fileReadAt() {
	f, err := os.OpenFile("test2.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0755)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer f.Close()
	buf := make([]byte, 5)
	n, err := f.ReadAt(buf, 6)
	fmt.Printf("内容：%s \n", buf[:n])
}

func fileReadDir() {
	f, err := os.Open("ms1")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer f.Close()
	//-1代表所有
	dirs, err := f.ReadDir(-1)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	for _, v := range dirs {
		fmt.Println("is dir:", v.IsDir())
		fmt.Println("dir name :", v.Name())
	}
}

func fileSeek() {
	f, err := os.OpenFile("test2.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0755)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer f.Close()
	f.Seek(3, 0)
	buf := make([]byte, 10)
	n, _ := f.Read(buf)
	fmt.Printf("读取内容:%s\n", buf[:n])
}

13.2 文件写

//Write向文件中写入len(b)字节数据。它返回写入的字节数和可能遇到的任何错误。如果返回值n!=len(b)，本方法会返回一个非nil的错误。
func (f *File) Write(b []byte) (n int, err error)
//WriteString类似Write，但接受一个字符串参数。
func (f *File) WriteString(s string) (ret int, err error)
//WriteAt在指定的位置（相对于文件开始位置）写入len(b)字节数据。它返回写入的字节数和可能遇到的任何错误。如果返回值n!=len(b)，本方法会返回一个非nil的错误。
func (f *File) WriteAt(b []byte, off int64) (n int, err error)

func fileWrite() {
	f, err := os.OpenFile("test2.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE|os.O_APPEND, 0755)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer f.Close()
	f.Write([]byte("hello golang~\n"))
	f.WriteString("hello golang~\n")
}

func fileWriteAt() {
	f, err := os.OpenFile("test2.txt", os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0755)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer f.Close()
	_, err = f.WriteAt([]byte(" insert content~\n"), 5)
	fmt.Println(err)
}

14. 进程相关

// 让当前程序以给出的状态码（code）退出。一般来说，状态码0表示成功，非0表示出错。程序会立刻终止，defer的函数不会被执行。
func Exit(code int) 
// 获取调用者的用户id
func Getuid() int 
// 获取调用者的有效用户id
func Geteuid() int 
 // 获取调用者的组id
func Getgid() int
// 获取调用者的有效组id
func Getegid() int 
// 获取调用者所在的所有组的组id
func Getgroups() ([]int, error) 
// 获取调用者所在进程的进程id
func Getpid() int 
// 获取调用者所在进程的父进程的进程id
func Getppid() int 

func osInfo() {
	// 获得当前正在运行的进程id
	fmt.Println("---------")
	fmt.Printf("os.Getpid(): %v\n", os.Getpid())
	// 父id
	fmt.Printf("os.Getppid(): %v\n", os.Getppid())

	// 设置新进程的属性
	attr := &os.ProcAttr{
		// files指定新进程继承的活动文件对象
		// 前三个分别为，标准输入、标准输出、标准错误输出
		Files: []*os.File{os.Stdin, os.Stdout, os.Stderr},
		// 新进程的环境变量
		Env: os.Environ(),
	}

	// 开始一个新进程
	p, err := os.StartProcess("c:\\windows\\system32\\notepad.exe", []string{"c:\\windows\\system32\\notepad.exe", "d:\\test.txt"}, attr)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	fmt.Println(p)
	fmt.Println("进程ID：", p.Pid)

	// 通过进程ID查找进程
	p2, _ := os.FindProcess(p.Pid)
	fmt.Println(p2)

	// 等待10秒，执行函数
	time.AfterFunc(time.Second*10, func() {
		// 向p进程发出退出信号
		p.Signal(os.Kill)
	})

	// 等待进程p的退出，返回进程状态
	ps, _ := p.Wait()
	fmt.Println(ps.String())
}

type Signal

type Signal interface {
    String() string
    Signal() // 用来区分其他实现了Stringer接口的类型
}

Signal代表一个操作系统信号。一般其底层实现是依赖于操作系统的：在Unix中，它是syscall.Signal类型。

var (
    Interrupt Signal = syscall.SIGINT
    Kill      Signal = syscall.SIGKILL
)

仅有的肯定会被所有操作系统提供的信号，Interrupt（中断信号）和Kill（强制退出信号）。

var (
    ErrInvalid    = errors.New("invalid argument")
    ErrPermission = errors.New("permission denied")
    ErrExist      = errors.New("file already exists")
    ErrNotExist   = errors.New("file does not exist")
)

一些可移植的、共有的系统调用错误。

var (
    Stdin  = NewFile(uintptr(syscall.Stdin), "/dev/stdin")
    Stdout = NewFile(uintptr(syscall.Stdout), "/dev/stdout")
    Stderr = NewFile(uintptr(syscall.Stderr), "/dev/stderr")
)

Stdin、Stdout和Stderr是指向标准输入、标准输出、标准错误输出的文件描述符。

var Args []string

Args保管了命令行参数，第一个是程序名。

14.1 Signal

func main() {
	go a()
	go b()
	ch := make(chan os.Signal)
	signal.Notify(ch, os.Kill, os.Interrupt)
	c := <-ch
	log.Println(c)
}

func b() {
	fmt.Println("b")
}

func a() {
	fmt.Println("a")
}

15. 环境相关

// 获取主机名
func Hostname() (name string, err error) 
// 获取某个环境变量
func Getenv(key string) string  
// 设置一个环境变量,失败返回错误，经测试当前设置的环境变量只在 当前进程有效（当前进程衍生的所有的go程都可以拿到，子go程与父go程的环境变量可以互相获取）；进程退出消失
func Setenv(key, value string) error 
// 删除当前程序已有的所有环境变量。不会影响当前电脑系统的环境变量，这些环境变量都是对当前go程序而言的
func Clearenv() 

func osEnv() {
	// 获得所有环境变量
	s := os.Environ()
	fmt.Printf("s: %v\n", s)
	// 获得某个环境变量
	s2 := os.Getenv("GOPATH")
	fmt.Printf("s2: %v\n", s2)
	// 设置环境变量
	os.Setenv("env1", "env1")
	s2 = os.Getenv("aaa")
	fmt.Printf("s2: %v\n", s2)
	fmt.Println("--------------")

	// 查找
	s3, b := os.LookupEnv("env1")
	fmt.Printf("b: %v\n", b)
	fmt.Printf("s3: %v\n", s3)

	// 清空环境变量
	// os.Clearenv()
}