45 | 使用os包中的API （下）

你好，我是郝林，今天我们继续分享使用os包中的API。

我们在上一篇文章中。从“ os.File 类型都实现了哪些 io 包中的接口”这一问题出发，介绍了一系列的相关内容。今天我们继续围绕这一知识点进行扩展。

知识扩展

问题1：可应用于 File 值的操作模式都有哪些？

针对 File 值的操作模式主要有只读模式、只写模式和读写模式。

这些模式分别由常量 os.O_RDONLY、 os.O_WRONLY 和 os.O_RDWR 代表。在我们新建或打开一个文件的时候，必须把这三个模式中的一个设定为此文件的操作模式。

除此之外，我们还可以为这里的文件设置额外的操作模式，可选项如下所示。

  • os.O_APPEND：当向文件中写入内容时，把新内容追加到现有内容的后边。
  • os.O_CREATE：当给定路径上的文件不存在时，创建一个新文件。
  • os.O_EXCL：需要与 os.O_CREATE 一同使用，表示在给定的路径上不能有已存在的文件。
  • os.O_SYNC：在打开的文件之上实施同步I/O。它会保证读写的内容总会与硬盘上的数据保持同步。
  • os.O_TRUNC：如果文件已存在，并且是常规的文件，那么就先清空其中已经存在的任何内容。

对于以上操作模式的使用， os.Create 函数和 os.Open 函数都是现成的例子。

  1. func Create(name string) (*File, error) {
  2.  return OpenFile(name, O_RDWR|O_CREATE|O_TRUNC, 0666)
  3. }

os.Create 函数在调用 os.OpenFile 函数的时候，给予的操作模式是 os.O_RDWR、 os.O_CREATE 和 os.O_TRUNC 的组合。

这就基本上决定了前者的行为，即：如果参数 name 代表路径之上的文件不存在，那么就新建一个，否则，先清空现存文件中的全部内容。

并且，它返回的 File 值的读取方法和写入方法都是可用的。这里需要注意，多个操作模式是通过按位或操作符 | 组合起来的。

func Open(name string) (*File, error) {

return OpenFile(name, O_RDONLY, 0)

}

我在前面说过， os.Open 函数的功能是：以只读模式打开已经存在的文件。其根源就是它在调用 os.OpenFile 函数的时候，只提供了一个单一的操作模式 os.O_RDONLY。

以上，就是我对可应用于 File 值的操作模式的简单解释。在demo88.go文件中还有少许示例，可供你参考。

问题2：怎样设定常规文件的访问权限？

我们已经知道， os.OpenFile 函数的第三个参数 perm 代表的是权限模式，其类型是 os.FileMode。但实际上， os.FileMode 类型能够代表的，可远不只权限模式，它还可以代表文件模式（也可以称之为文件种类）。

由于 os.FileMode 是基于 uint32 类型的再定义类型，所以它的每个值都包含了32个比特位。在这32个比特位当中，每个比特位都有其特定的含义。

比如，如果在其最高比特位上的二进制数是 1，那么该值表示的文件模式就等同于 os.ModeDir，也就是说，相应的文件代表的是一个目录。

又比如，如果其中的第26个比特位上的是 1，那么相应的值表示的文件模式就等同于 os.ModeNamedPipe，也就是说，那个文件代表的是一个命名管道。

实际上，在一个 os.FileMode 类型的值（以下简称 FileMode 值）中，只有最低的9个比特位才用于表示文件的权限。当我们拿到一个此类型的值时，可以把它和 os.ModePerm 常量的值做按位与操作。

这个常量的值是 0777，是一个八进制的无符号整数，其最低的9个比特位上都是 1，而更高的23个比特位上都是 0。

所以，经过这样的按位与操作之后，我们即可得到这个 FileMode 值中所有用于表示文件权限的比特位，也就是该值所表示的权限模式。这将会与我们调用 FileMode 值的 Perm 方法所得到的结果值是一致。

在这9个用于表示文件权限的比特位中，每3个比特位为一组，共可分为3组。

从高到低，这3组分别表示的是文件所有者（也就是创建这个文件的那个用户）、文件所有者所属的用户组，以及其他用户对该文件的访问权限。而对于每个组，其中的3个比特位从高到低分别表示读权限、写权限和执行权限。

如果在其中的某个比特位上的是 1，那么就意味着相应的权限开启，否则，就表示相应的权限关闭。

因此，八进制整数 0777 就表示：操作系统中的所有用户都对当前的文件有读、写和执行的权限，而八进制整数 0666 则表示：所有用户都对当前文件有读和写的权限，但都没有执行的权限。

我们在调用 os.OpenFile 函数的时候，可以根据以上说明设置它的第三个参数。但要注意，只有在新建文件的时候，这里的第三个参数值才是有效的。在其他情况下，即使我们设置了此参数，也不会对目标文件产生任何的影响。

总结

为了聚焦于 os.File 类型本身，我在这两篇文章中主要讲述了怎样把os.File类型应用于常规的文件。该类型的指针类型实现了很多 io 包中的接口，因此它的具体功用也就可以不言自明了。

通过该类型的值，我们不但可以对文件进行各种读取、写入、关闭等操作，还可以设定下一次读取或写入时的起始索引位置。

在使用这个类型的值之前，我们必须先要创建它。所以，我为你重点介绍了几个可以创建，并获得此类型值的函数。

包括： os.Create、 os.NewFile、 os.Open 和 os.OpenFile。我们用什么样的方式创建 File 值，就决定了我们可以使用它来做什么。

利用 os.Create 函数，我们可以在操作系统中创建一个全新的文件，或者清空一个现存文件中的全部内容并重用它。

在相应的 File 值之上，我们可以对该文件进行任何的读写操作。虽然 os.NewFile 函数并不是被用来创建新文件的，但是它能够基于一个有效的文件描述符包装出一个可用的 File 值。

os.Open 函数的功能是打开一个已经存在的文件。但是，我们只能通过它返回的 File 值对相应的文件进行读操作。

os.OpenFile 是这些函数中最为灵活的一个，通过它，我们可以设定被打开文件的操作模式和权限模式。实际上， os.Create 函数和 os.Open 函数都只是对它的简单封装而已。

在使用 os.OpenFile 函数的时候，我们必须要搞清楚操作模式和权限模式所代表的真正含义，以及设定它们的正确方式。

我在本文的扩展问题中分别对它们进行了较为详细的解释。同时，我在对应的示例文件中也编写了一些代码。

你需要认真地阅读和理解这些代码，并在运行它们的过程当中悟出这两种模式的真谛。

我在本文中讲述的东西对于 os 包来说，只是海面上的那部分冰山而已。这个代码包囊括的知识众多，而且延展性都很强。

如果你想完全理解它们，可能还需要去参看操作系统等方面的文档和教程。由于篇幅原因，我在这里只是做了一个引导，帮助你初识该包中的一些重要的程序实体，并给予你一个可以深入下去的切入点，希望你已经在路上了。

思考题

今天的思考题是：怎样通过 os 包中的API创建和操纵一个系统进程？

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