Zsh 開發指南（第十四篇 文件讀寫）

導讀

以前咱們也偶爾接觸過讀寫文件的方法，本篇會系統講讀寫文件的各類方法。

寫文件

寫文件要比讀文件簡單一些，最經常使用的用法是使用 > 直接將命令的輸出重定向到文件。若是文件存在，內容會被覆蓋；若是文件不存在，會被建立。

% echo abc > test.txt複製代碼

若是不想覆蓋以前的文件內容，能夠追加寫入：

% echo abc >> test.txt複製代碼

這樣若是文件存在，內容會被追加寫入進去；若是文件不存在，也會被建立。

建立文件

有時咱們只想先建立個文件，等之後須要的時候再寫入。

touch 命令用於建立文件（普通文件）：

% touch test1.txt test2.txt

# 或者用 echo 輸出重定向，效果和 touch 同樣
# 加 -n 是由於不加的話 echo 會輸出一個換行符
% echo -n >>test1.txt >>test2.txt

# 或者使用輸入重定向
% >>test1.txt >>test2.txt </dev/null

# mkdir 用來建立目錄，若是須要在新目錄建立文件
% mkdir dir1 dir2複製代碼

若是文件已經存在，touch 命令會更新它的時間（mtime、ctime、atime 一塊兒更新，其他兩種方法不會）到當前時間。另外下邊的清空文件方法，也均可以用來建立文件。touch 命令的使用比較方便，但若是想盡可能少依賴外部命令，可使用後兩種方法。

由於文件建立過程一般不存在性能瓶頸，不用過多考慮性能因素。若是須要建立大量文件，能夠在本身的環境分別用這幾種方法試驗幾回，看須要多少時間。

我在樹莓派 3B 簡單測試一下：

# 三個腳本，分別建立 1000 個文件
% cat test1 test2 test3
#!/bin/zsh 
touch test1{1..1000}.txt
#!/bin/zsh 
echo -n >>test2{1..1000}.txt
#!/bin/zsh 
>>test3{1..1000}.txt </dev/null複製代碼

# 運行了幾回，結果差很少
% time ./test1; time ./test2; time ./test3
./test1  0.02s user 0.03s system 86% cpu 0.058 total
./test2  0.02s user 0.02s system 70% cpu 0.056 total
./test3  0.03s user 0.01s system 72% cpu 0.055 total複製代碼

另外若是文件數量太多的話，方法2、三要按批次建立，由於一個進程能打開的 fd 總數是有上限的。

清空文件

有時咱們須要清空一個現有的文件：

# 使用 echo 輸出重定向
% echo -n >test.txt

# 使用輸入重定向
% >test.txt </dev/null

# 也可使用 truncate 命令清空文件
% truncate -s 0 test.txt複製代碼

一般使用第一種方法便可，比較簡單易懂。非特殊場景儘可能不要用像 truncate 這樣不常見的命令。

刪除文件

刪除文件的方法比較單一，用 rm 命令便可。

% rm test1.txt test2.txt

# -f 參數表明即便文件不存在也不報錯
% rm -f test1.txt test2.txt

# -r 參數能夠遞歸刪除目錄和文件
% rm -r dir1 dir2 test*.txt

# -v 參數表明 rm 會輸出刪除文件的過程
% rm -v test*.txt
removed 'test1.txt'
removed 'test2.txt'複製代碼

刪除文件必須藉助 rm 命令。若是必定要不依賴外部命令的話，zsh/files 模塊裏也有一個 rm 命令，能夠用 zmodload zsh/files 加載，而後 rm 就變成了內部命令，用法基本相同。

% zmodload zsh/files
% which -a rm
rm: shell built-in command
/usr/bin/rm複製代碼

此外 zsh/files 中還有內置的 chgrp、chown、ln、mkdir、mv、rmdir、sync 命令。若是不想依賴外部命令，或者系統環境出問題了用不了外部命令，可使用這些。這能夠做爲命令不存在或者由於命令自己問題執行異常的一個 fallback 方案，來提升腳本的健壯性。

多行文本寫入

一般咱們寫文件時不會每一行都單獨寫入，這樣效率過低。

能夠先把字符串拼接起來，而後一次性寫入，這樣比屢次寫入效率更高：

% str=ab
% str+="\ncd"
% str +="\n$str"

echo $str > test.txt複製代碼

能夠直接把數組寫入到文件，每行一個元素：

% array=(aa bb cc)

% print -l $array > test.txt複製代碼

若是是將一段內容比較固定的字符串寫入到文件，能夠這樣：

# 在腳本中也是如此，第二行之後的行首 > 表明換行，非輸入內容
# <<EOF 表明遇到 EOF 時會終止輸入內容
# 裏邊也可使用變量
% > test.txt <<EOF
> aa
> bb
> cc dd
> ee
> EOF

% cat test.txt
aa
bb
cc dd
ee複製代碼

用 mapfile 讀寫文件

若是不喜歡使用重定向符號，還能夠用哈希表來操做文件。Zsh 有一個 zsh/mapfile 模塊，用起來很方便：

% zmodload zsh/mapfile

# 這樣就能夠建立文件並寫入內容，若是文件存在則會被覆蓋
% mapfile[test.txt]="ab cd"
% cat test.txt
ab cd

# 判斷文件是否存在
% (($+mapfile[test.txt])) && echo good
good

# 讀取文件
% echo $mapfile[test.txt]
ab cd

# 刪除文件
% unset "mapfile[test.txt]"

# 遍歷文件
% for i (${(k)mapfile}) {
> echo $i
> }
test1.txt
test2.txt複製代碼

從文件中間位置寫入

有時咱們須要從一個文件的中間位置（好比從第 100 的字符或者第三行開始）繼續寫入，覆蓋以後的內容。Zsh 並不直接提供這樣的方法，但咱們能夠迂迴實現，先用 truncate 命令把文件截斷，而後追加寫。若是文件後邊的內容還須要保留，能夠在截斷以前先讀取進來（見下文讀文件部分的例子），最後再寫回去。

% echo 1234567890 > test.txt
# 只保留前 5 個字符
% truncate -s 5 test.txt
% cat test.txt
12345 
% echo abcde >> test.txt
% cat test.txt
12345abcde複製代碼

讀文件

讀取整個文件

讀取整個文件比較容易：

% str=$(<test.txt)
% echo $str
aa
bb
cc dd
ee複製代碼

按行遍歷文件

若是文件比較大，那讀取整個文件會消耗不少資源，能夠按行遍歷文件內容：

% while {read i} {
> echo $i
> } <test.txt
aa
bb
cc dd
ee複製代碼

read 命令是從標準輸入讀取一行內容，把標準輸入重定向後，就變成了從文件讀取。

讀取指定行

若是隻須要讀取指定的某行或者某些行，不須要用上邊的方法加本身計數。

# (f)2 是讀取第二行
% echo ${"$(<test.txt)"[(f)2]}
bb複製代碼

讀取文件到數組

讀取文件內容到數組中，每行是數組的一個元素：

% array=(${(f)"$(<test.txt)"})複製代碼

讀取指定數量的字符

有時咱們須要按字節數來讀取文件內容，而不是按行讀取。

% cat test.txt
1234567890
# -k5 是隻最多讀取 5 個字節，-u 0 是從 fd 0 讀取，否則會卡住
% read -k 5 -u 0 str <test.txt
% echo $str
12345複製代碼

向文件中間插入內容

有時咱們會遇到比較麻煩的場景，在某個文件中間插入一些內容，而先後的內容保持不變。

Zsh 並無直接提供這樣的功能，但咱們能夠迂迴實現。

% echo -n 1234567890 > test.txt
# 先所有讀進來
% str=$(<test.txt)
# 截斷文件
% truncate -s 5 test.txt
# 插入內容
% echo -n abcde >> test.txt
# 將後半部分文件追加回去
% echo -n $str[6,-1] >> test.txt
% cat test.txt
12345abcde67890複製代碼

但若是比較比較大的話，就不能將整個文件所有讀進來，能夠先在循環裏用 read -k num 一次讀固定數量的字符，而後寫入一箇中間文件，而後再 truncate 原文件，插入內容。最後再 cat 中間文件 >> 原文件 追加原來的後半部份內容便可。

另外這種從文件中間寫入或者讀取內容的場景，均可以使用 dd 命令實現，能夠自行搜索 dd 命令的用法。

總結

本文比較詳細地介紹了各類讀寫文件的方法，基本能夠覆蓋經常使用的場景。

全系列文章地址：github.com/goreliu/zsh…

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