Perl的IO操做(2)：更多文件句柄模式
open函數除了> >> <這三種最基本的文件句柄模式，還支持更豐富的操做模式，例如管道。其實bash shell支持的重定向模式，perl都支持，即便是2>&1這種高級重定向模式，perl也有對應的模式。html
打開管道文件句柄
perl程序內部也支持管道，以便和操做系統進行交互。例如，將perl的輸出在程序內部就輸出給操做系統的命令，或者將操做系統的命令執行結果輸出給perl程序內部。因此，perl有2種管道模式：句柄到管道、管道到句柄。shell
例如，將perl print語句的輸出，交給操做系統的cat -n命令來輸出行號。也就是說，下面的perl程序和cat -n命令的效果是同樣的。bash
#!/usr/bin/perl
open LOG,"| cat -n"
or die "Can't open file: $!";
while(<LOG>){
print $_;
}
再例如，將操做系統命令的執行結果經過管道交給perl文件句柄：app
#!/usr/bin/perl
open LOG,"cat -n test.log |"
or die "Can't open file: $!";
while(<LOG>){
print "from pipe: $_";
}
雖然只有兩種管道模式，但有3種寫法：函數
- 管道輸出到文件句柄模式：
-| - 文件句柄輸出到管道模式：
|- |寫在左邊，表示句柄到管道，等價於|-，|寫在右邊，等價於管道到句柄，等價於-|，能夠認爲"-"表明的就是外部命令
上面第三點|的寫法見上面的例子即可理解。而|-和-|是做爲open函數的模式參數的，如下幾種寫法是等價的：測試
open LOG, "|tr '[a-z]' '[A-Z]'"; open LOG, "|-", "tr '[a-z]' '[A-Z]'"; open LOG, "|-", "tr", '[a-z]', '[A-Z]'; open LOG, "cat -n '$file'|"; open LOG, "-|", "cat -n '$file'"; open LOG, "-|", "cat", "-n", $file;
並且，管道還能夠繼續傳遞給管道：操作系統
open LOG, "|tr '[a-z]' '[A-Z]' | cat -n";
可是涉及到兩個管道的時候，輸出到終端屏幕上時可能不太合意：scala
[root@xuexi perlapp]# perl 15.plx test.log
[root@xuexi perlapp]# 1 A
2 B
3 C
如何讓輸出不附加在shell提示符後，我暫時也不知道如何作。指針
可是，輸出到文件中不會出現這樣的問題：code
open LOG, "|tr '[a-z]' '[A-Z]' | cat -n >test2.log";
[root@xuexi perlapp]# perl 15.plx test.log
[root@xuexi perlapp]# cat test2.log
1 A
2 B
3 C
更多關於open和管道的解釋參見：Perl進程間通訊。
以讀寫模式打開
默認狀況下：
- 以
>模式打開文件句柄時，會先截斷文件，也就是說沒法今後文件句柄關聯的文件中讀取原有數據，且還會清空原有數據 - 以
>>模式打開文件句柄時，首先會將指針指向文件的末尾以便追加數據，但沒法讀取該文件句柄對應的文件數據
如何以"既可寫又可讀"的模式打開文件句柄？在Perl中能夠在模式前使用+符號來實現。
結合"+"的模式有3種，都用來實現讀寫更新操做。它們的意義以下：
+<：read-update，如open FH, "+<$file"，能夠提供讀寫行爲。若是文件不存在，則open失敗(以read爲主，寫爲輔)，若是文件存在，則文件內容保留，但IO的指針放在文件開頭，也就是說不管讀寫操做，都從開頭開始，寫操做會從指針位置開始覆蓋同字節數的數據。
+>：write-update，如open FH, "+>$file"，能夠提供讀寫行爲。若是文件不存在，則建立文件(以write爲主，read爲輔)。若是文件存在，則截斷整個文件，所以這種方式是先將文件清空而後寫數據，再從中讀數據。
+>>：append-update，如open FH, "+>>$file"，提供讀寫行爲。若是文件不存在，則建立(以append爲主，read爲輔)，若是文件存在，則將IO指針放到文件尾部。通常狀況下，每一次讀操做以前都須要經過seek將指針移動到文件的某個位置，而寫操做則老是追加到文件尾部並自動移動指針到結尾。
通常來講，要同時提供讀寫操做，+<是最可能須要的模式。
1.打開可供讀、寫、更新的文件句柄，但不截斷文件
open LOG,"+<","/tmp/test.log"
or die "Couldn't open file: $!";
以下面的例子，say語句會將數據寫入到test.log的尾部，由於遍歷完test.log後，指針在文件的尾部。
#!/usr/bin/perl
use 5.010;
open LOG,"+<","test.log"
or die "Couldn't open file: $!";
while(<LOG>){
print $_;
}
say LOG "from hello world";
但注意，若是將上面的say語句放進while循環，則會出現讀、寫錯亂的問題，由於+<模式打開文件句柄時IO指針默認在文件的開頭：
#!/usr/bin/perl
use 5.010;
open LOG,"+<","test.log"
or die "Couldn't open file: $!";
while(<LOG>){
print $_;
say LOG "from hello world";
}
分析下這個錯亂：當讀取了第一行後，放置好指針位置，而後賦值給$_並被print輸出，而後再寫入"from hello world"，寫入的位置是指針的後面，它會直接更新後面對應數量的字符數。數一數"from hello world"的字符數量和替換掉的字符數量，會發現正好相等。
2.打開可供讀、寫、更新的文件句柄，但首先截斷文件
open LOG,"+>","/tmp/test.log"
or die "Couldn't open file: $!";
由於首先會截斷文件，沒法直接去讀取內容。因此，這種操做模式，須要首先向文件中寫入數據，再去讀取數據。
#!/usr/bin/perl
use 5.010;
open LOG,"+>","test.log"
or die "Couldn't open file: $!";
say LOG "from hello world1";
say LOG "from hello world2";
say LOG "from hello world3";
while(<LOG>){
say $_;
}
3.打開可供讀、追加寫的文件句柄。它不會截斷文件。
open LOG,"+>>","/tmp/test.log"
or die "Couldn't open file: $!";
由於追加寫模式會將指針放置在文件尾部，若是不將指針移動到文件的某個位置(可經過seek來移動)，將沒法讀出數據來。
例如：
#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings;
use 5.010;
open LOG,"+>>","test.log"
or die "Couldn't open file: $!";
say LOG "from hello world1";
say LOG "from hello world2";
say LOG "from hello world3";
while(<LOG>){
print "First: ", $_; # 啥也不輸出
}
seek(LOG, 0, 0); # 將讀指針移動到文件開頭
while(<LOG>){
print "Second: ", $_; # 正常輸出
}
open打開STDOUT和STDIN
若是想要打開標準輸入、標準輸出，那麼可使用二參數格式的open，並將"-"指定爲文件名。例如：
# open LOG, "-"; # 打開標準輸入 open LOG, "<-"; # 打開標準輸入 open LOG, ">-"; # 打開標準輸出
沒有相似的直接打開標準錯誤輸出的方式。若是有一個文件名就是"-"，這時想要打開這個文件而不是標準輸入或標準輸出，那麼須要將"-"文件名做爲open的第三個參數。
open LOG, "<", "-";
建立臨時文件
若是將open()函數打開文件句柄時的文件名指定爲undef，則表示建立一個匿名文件句柄，即臨時文件。這個臨時文件將建立在/tmp目錄下，建立完成後將當即被刪除，可是卻一直持有並打開這個文件句柄直到文件句柄關閉。這樣，這個文件就成了看不到卻仍被進程佔用的臨時文件。
何時才能用上打開就當即刪除的臨時文件？只讀或只寫的臨時文件都是沒有意義的，只有同時能讀寫的文件句柄纔是有意義的，因此open的模式須要指定爲+<或+>。顯然，+<是更爲通用的讀、寫模式。
例如：
#!/usr/bin/perl
use strict;
use warnings;
# 建立臨時文件
open my $tmp_file, '+<', undef or die "open filed: $!";
# 設置自動flush
select $tmp_file; $| = 1;;
# 這個臨時文件已經被刪除了
system("lsof -n -p $$ | grep 'deleted'");
# 寫入一點數據
say {$tmp_file} "Hello World1";
say {$tmp_file} "Hello World2";
say {$tmp_file} "Hello World3";
say {$tmp_file} "Hello World4";
# 指針移動到臨時文件的頭部來讀取數據
seek($tmp_file, 0, 0);
select STDOUT;
while(<$tmp_file>){
print "Reading from tmpfile: $_";
}
執行結果：
perl 22685 root 3u REG 0,2 0 108086391056997277 /tmp/PerlIO_JHnTx1 (deleted) Reading from tmpfile: Hello World1 Reading from tmpfile: Hello World2 Reading from tmpfile: Hello World3 Reading from tmpfile: Hello World4
內存文件
若是將open()函數打開文件句柄時的文件名參數指定爲一個標量變量（的引用，即下面示例中標量前加上了反斜線），也就是再也不讀寫具體的文件，而是讀寫內存中的變量，這樣就實現了一個內存IO的模式。
#!/usr/bin/perl $text = "Hello World1\nHello World2\n"; # 打開內存文件以便讀取操做 open MEMFILE, "<", \$text or die "open failed: $!"; print scalar <MEMFILE>; # 提供內存文件以供寫入操做 $log = "" open MEMWRITE, ">", \$log; pritn MEMWRITE "abcdefg\n"; pritn MEMWRITE "ABCDEFG\n"; print $log;
若是內存文件操做的是STDOUT和STDERR這兩個特殊的文件句柄，若是須要從新打開它們，必定要先關閉它們再從新打開，由於內存文件不依賴於文件描述符，再次打開文件句柄不會覆蓋文件句柄。例如：
close STDOUT;
open(STDOUT, ">", \$variable)
or die "Can't open STDOUT: $!";
perl的高級重定向
在shell中能夠經過>&和<&實現文件描述符的複製(duplicate)從而實現更高級的重定向。在perl中也一樣能實現，符號也同樣，只不過複製對象是文件句柄。
例如：
open LOG,">&STDOUT"
表示將寫入LOG文件句柄的數據重定向到STDOUT中。
shell中很經常使用的一個符號是>&FILENAME或>FILENAME 2>&1，它們都表示標準錯誤和標準輸出都輸出到FILENAME中。在perl中實現這種功能的方式爲：(注意dup目標使用\*的方式，且不加引號)
open LOG,">","/dev/null" or die "Can't open filehandle: $!"; open STDOUT,">&",\*LOG or die "Can't dup LOG:$!"; open STDERR,">&",\*STDOUT or die "Can't dup STDOUT: $!";
或者簡寫一下：
open STDOUT,">","/dev/null" or die "Can't dup LOG:$!"; open STDERR,">&",\*STDOUT or die "Can't dup STDOUT: $!";
測試下：
use 5.010; open LOG,">>","/tmp/test.log" or die "Can't open filehandle: $!"; open STDOUT,">&",\*LOG or die "Can't dup LOG: $!"; open STDERR,">&",\*STDOUT or die "Can't dup STDOUT: $!"; say "hello world stdout default"; say STDOUT "hello world stdout"; say STDERR "hello world stderr";
會發現全部到STDOUT和STDERR的內容都追加到/tmp/test.log文件中。
若是在同一perl程序中，STDOUT和STDERR有多個輸出方向，那麼dup這兩個文件句柄以前，須要先將它們保存起來。須要的時候再還原回來：
# 保存STDOUT和STDERR到$oldout和OLDERR open(my $oldout, ">&STDOUT") or die "Can't dup STDOUT: $!"; open(OLDERR, ">&", \*STDERR) or die "Can't dup STDERR: $!"; # 實現標準錯誤、標準輸出都重定向到foo.out的功能，即"&>foo.out" open(STDOUT, '>', "foo.out") or die "Can't redirect STDOUT: $!"; open(STDERR, ">&STDOUT") or die "Can't dup STDOUT: $!"; # 還原回STDOUT和STDERR open(STDOUT, ">&", $oldout) or die "Can't dup \$oldout: $!"; open(STDERR, ">&OLDERR") or die "Can't dup OLDERR: $!";
由於這種高級重定向用的不多，因此很少作解釋。如需理解，可參考個人shell關於高級重定向的文章：完全搞懂shell的高級I/O重定向，或者直接參考Perl的高級重定向文章：Perl IO：IO重定向。
- 1. Perl的IO操做(1)：文件句柄
- 2. perl 文件句柄
- 3. perl文件句柄
- 4. Perl的DATA文件句柄
- 5. Perl文件句柄引用
- 6. perl文件句柄的傳遞
- 7. perl中的特殊文件句柄
- 8. perl文件操做
- 9. Perl IO：操做系統層次的IO
- 10. Perl中的文件操做
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