第 17 课：文件读写与路径操作

学习顺序

先阅读 main.go 中 run 的流程，再分别理解 appendLine 和 readLines，最后运行 main_test.go。本课共享根目录的 go.mod，仅用标准库，不安装第三方依赖。

本例每次在系统临时目录下新建独立的 go-lesson17-... 文件夹，只操作自己创建的 notes.txt，不覆盖仓库或用户已有文件。运行结束保留目录，方便你按终端显示的路径查看。多次运行会产生多个目录，学习完可以人工确认路径后删除；示例不自动递归删除。

1. 路径和当前工作目录

path := filepath.Join(directory, "notes.txt")

filepath 处理当前操作系统的文件路径：

Join：拼接路径，使用系统适合的分隔符。
Base：取最后一段文件名。
Ext：取扩展名，例如 .txt。
Dir：取所在目录。
Abs：将相对路径转成绝对路径，返回路径和 error。

相对路径是相对于进程当前工作目录，不一定是源码目录或 exe 所在目录。比如从仓库根目录运行时，notes.txt 默认指向根目录下的文件。需要确认时可调用 os.Getwd()。

本课使用 os.MkdirTemp 返回的目录避免上述歧义。Join 只是拼路径，不创建目录，也不是防止不可信路径逃逸的安全校验；不要把用户任意输入直接作为敏感文件路径。

2. 整体写入与读取

err := os.WriteFile(path, []byte(content), 0600)
data, err := os.ReadFile(path)
text := string(data)

[]byte(content)：将字符串转换为字节切片，不是数组声明。
WriteFile：打开或创建文件、写入内容并关闭，调用方不需要再 Close。
文件已存在时，WriteFile 会截断并覆盖原内容，它不是追加。
ReadFile：一次读取整个文件并关闭，返回字节切片和错误。
string(data)：将字节转换为字符串显示；不会自动检测或转换 GBK 等编码，本课文本使用 UTF-8。

整体读取适合较小文件，大文件应考虑流式处理。WriteFile 不会自动创建缺失的父目录；需要时先用 os.MkdirAll 创建目录。

0600 是以 0 开头的八进制权限写法，在 Unix 中表示仅所有者可读写；它不是十进制 600。权限会受系统机制影响，Windows 上不能用它代替完整 ACL 配置。文件已存在时，此参数也不会自动修改已有权限。

3. 打开文件并追加

file, err := os.OpenFile(path, os.O_WRONLY|os.O_CREATE|os.O_APPEND, 0600)

这里 file 是 *os.File，包含对打开文件的操作方法。

标志	含义
O_WRONLY	只写
O_CREATE	文件不存在则创建
O_APPEND	写到末尾，不清空原内容

| 是按位或，用来组合标志，不是布尔运算的 ||。

WriteString 返回写入的字节数和 error。本课用 _ 忽略字节数，但保留并检查错误。写入后必须关闭；即使写入失败也要尝试 Close。

appendLine 显式保存 writeErr 和 closeErr，优先报告写入错误，没有写入错误时再返回关闭错误。这是简单的错误优先策略，不是同时保留两个错误；后续可学习 errors.Join。

关闭并不等于持久化到物理磁盘的全部保证，涉及重要数据时还要考虑 Sync、原子替换等问题，本课不展开。

4. 逐行读取与 defer

file, err := os.Open(path)
if err != nil {
    return nil, err
}
defer file.Close()

Open 默认以只读方式打开，成功后才登记关闭操作。不能在检查打开错误之前就 defer 一个可能无效的对象。

这里是只读示例，简化为忽略关闭错误；写文件时不能照搬成“一律不检查关闭错误”。defer 在 readLines 返回前执行，不会等整个程序结束。

scanner := bufio.NewScanner(file)
for scanner.Scan() {
    lines = append(lines, scanner.Text())
}
if err := scanner.Err(); err != nil {
    return nil, err
}

Scan：读取下一个 token，本例默认按行分割。
Text：取得本行文本，不包含结尾换行符。
Scan 返回 false：可能是正常读完，也可能发生错误，所以循环后要检查 Err。
默认 Scanner 有 token 大小限制，约 64 KiB，极长行可能报错。可以在开始扫描前用 Buffer 调整，或用 bufio.Reader 处理；逐行读取不等于没有长度限制。
本函数最后仍把所有行存到切片，因此总内存随文件内容增长，不是恒定内存的大文件处理方案。

5. 文件信息与错误

os.Stat 获取文件信息，Name 是名称，IsDir 判断是否目录，Size 是字节数，不是中文字数。

不存在、无权限、路径指向目录等情况都可能返回错误，不要仅凭错误文字判断类别。本课先传播错误，后续可用 errors.Is 配合 os.ErrNotExist 等检查类别。

main 调用 run，由 run 返回错误。这样辅助函数有机会先执行 defer，再由 main 输出到 os.Stderr 并用 os.Exit(1) 表示失败。不要在需要依赖当前函数 defer 的位置直接 os.Exit，因为它不会执行 defer。

编译并运行

在仓库根目录执行：

New-Item -ItemType Directory -Force bin/17_files | Out-Null
go build -o ./bin/17_files/files.exe ./lessons/17_files
.\bin\17_files\files.exe

修改源码后需要重新编译。快速编译并运行：

go run ./lessons/17_files

运行后打开终端打印的“示例目录”，查看 notes.txt。目录路径每次不同，其余主要输出如下：

文件名：notes.txt，扩展名：.txt
=== 整体读取 ===
第17课：文件读写
复习 defer
=== 追加后逐行读取 ===
第 1 行：第17课：文件读写
第 2 行：复习 defer
第 3 行：学习逐行读取
文件名：notes.txt，是否目录：false，行数：3

测试

在仓库根目录执行：

go test -count=1 -v ./lessons/17_files

测试使用 t.TempDir 创建隔离目录，测试结束后由框架清理，避免固定文件名冲突或污染项目。它与普通程序刻意保留的演示目录是两回事。

覆盖场景：不存在文件的追加创建、两次追加、中文文本、空文件和缺失文件错误。

动手练习

修改初始文本，查看整体读取和逐行读取的区别。
多调用一次 appendLine，核对最终行数。
输出 info.Size，比较字节数与中文字数。
调用 os.Getwd，确认当前工作目录。
只在本例自己的临时文件上再次调用 WriteFile，验证旧内容被覆盖。
为“一行内容没有结尾换行符”的文件增加测试，观察 Scanner 是否能读取。

不要把覆盖或删除练习指向自己的重要资料；任何删除前先核对完整绝对路径。若另行手敲，放到本课的 practice 子目录，用 go run ./lessons/17_files/practice 运行，不要在同一个包中重复声明 main 或同名函数。

下一课学习 JSON 编码与解码，把结构体保存为易交换的文本数据。

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