Perl教程: 第十一章 文件系统

本章所讲的函数多数使用了UNIX操作系统的特性，在非UNIX系统中，一些函数可能没有定义或有不同的工作方式，使用时请查看Perl联机文档。

     本节讲述从文件中读取信息和向文件写入信息的内置库函数。

     一些I/O函数在前面的章节中已有讲述，如

open：允许程序访问文件

close：终止文件访问

print：文件写入字符串

write：向文件写入格式化信息

printf：格式化字符串并输出到文件

     这里简单回顾一下，再讲一些前面未提到的函数。

     open 函数将文件变量与某文件联系起来，提供访问文件的接口，例如：open(MYVAR, "/u/file"); 如果文件打开成功，则返回非零值，否则返回零。缺省地，open打开文件用以读取其内容，若想打开文件以写入内容，则在文件名前加个大于号：open (MYVAR, ">/u/file"); 向已有的文件末尾添加内容用两个大于号：open(MYVAR, ">>/u/file"); 若想打开文件作为数据导向的命令，则在命令前加上管道符(|)：open(MAIL, "|mail dave");

     可以把打开的文件句柄用作向程序输入数据的命令，方法是在命令后加管道符(|)，如：
     open(CAT, "cat file*|");
     对open的调用运行命令cat file* ，此命令创建一个临时文件，这个文件的内容是所有以file打头的文件的内容连接而成，此文件看作输入文件，可用文件变量CAT访问，如：
     $input = ;
     下面的例子使用命令w的输出来列出当前登录的所有用户名。

1 : #!/usr/local/bin/perl
2 :
3 : open (WOUT, "w|");
4 : $time = ;
5 : $time =~ s/^ *//;
6 : $time =~ s/ .*//;
7 : ; # skip headings line
8 : @users = ;
9 : close (WOUT);
10: foreach $user (@users) {
11: $user =~ s/ .*//;
12: }
13: print ("Current time: $time");
14: print ("Users logged on:\n");
15: $prevuser = "";
16: foreach $user (sort @users) {
17: if ($user ne $prevuser) {
18: print ("\t$user");
19: $prevuser = $user;
20: }
21: }

     结果输出如下：

Current time: 4:25pm
Users logged on:
dave
kilroy
root
zarquon

     w命令列出当前时间、系统负载和登录的用户，以及每个用户的作业时间和当前运行的命令，如：

4:25pm  up 1 day,  6:37,  6 users,  load average: 0.79, 0.36, 0.28
User     tty       login@  idle   JCPU   PCPU what
dave     ttyp0     2:26pm           27      3 w
kilroy   ttyp1     9:01am  2:27   1:04     11 -csh
kilroy   ttyp2     9:02am    43   1:46     27 rn
root     ttyp3     4:22pm     2               -csh
zarquon  ttyp4     1:26pm     4     43     16 cc myprog.c
kilroy   ttyp5     9:03am         2:14     48 /usr/games/hack

     上例中从w命令的输出中取出所需的信息：当前时间和登录的用户名。第3行运行w命令，此处对open的调用指定w的输出用作程序的输入，用文件变量WOUT来访问该输入。第4行读取第一行信息，即：
     4:25pm up 1 day, 6:37, 6 users, load average: 0.79, 0.36, 0.28
     接下来的两行从这行中抽取出时间。首先，第5行删除起始的空格，然后第6行删去除时间和结尾换行符之间的所有字符，存入变量$time。
     第7行从WOUT读取第二行，这行中无有用信息，故不作处理。第8行把剩下的行赋给数组@users，然后第9行关闭WOUT，终止运行w命令的进程。
     @users中的每个元素都是一行用户信息，因为本程序只需要每行的第一个单词，即用户名，故10~12行去掉除换行符外的其它字符，这一循环结束后，@users中只剩下用户名的列表。
     第13行输出存贮在$time中的时间，注意这时print不需要加上换行符，因为$time中有。16~21行对@users中的用户名排序并输出。因 为同一个用户可以多次登录，所以用$preuser存贮输出的最后一个用户名，下次输出数组元素$user时，如果其与$preser相等，则不输出。

     许多UNIX shell可以把标准输出文件(STDOUT)和标准错误文件(STDERR)都重定向到同一个文件，例如在Bourne Shell（sh）中，命令
     $ foo > file1 2>&1
     运行命令foo并把输出到标准输出文件和标准错误文件的内容存贮到文件file1中。下面是用Perl实现这一功能的例子：

1: #!/usr/local/bin/perl
2:
3: open (STDOUT, ">file1") || die ("open STDOUT failed");
4: open (STDERR, ">&STDOUT") || die ("open STDERR failed");
5: print STDOUT ("line 1\n");
6: print STDERR ("line 2\n");
7: close (STDOUT);
8: close (STDERR);

     运行后，文件file1中的内容为：
     line 2
     line 1
     可以看到，这两行并未按我们想象的顺序存贮，为什么呢？我们来分析一下这段程序。
     第3行重定向标准输出文件，方法是打开文件file1将它与文件变量STDOUT关联，这也关闭了标准输出文件。第4行重定向标准错误文件，参数> &STDOUT告诉Perl解释器使用已打开并与STDOUT关联的文件，即文件变量STDERR指向与STDOUT相同的文件。第5、6行分别 向STDOUT和STDERR写入数据，因为这两个文件变量指向同一个文件，故两行字符串均写到文件file1中，但顺序却是错误的，怎么回事呢？
     问题在于UNIX对输出的处理上。当使用print（或其它函数）写入STDOUT等文件时，UNIX操作系统真正所做的是把数据拷贝到一片特殊的内存即 缓冲区中，接下来的输出操作继续写入缓冲区直到写满，当缓冲区满了，就把全部数据实际输出。象这样先写入缓冲区再把整个缓冲区的内容输出比每次都实际输出 所花费的时间要少得多，因为一般来说，I/O比内存操作慢得多。
     程序结束时，任何非空的缓冲区都被输出，然而，系统为STDOUT和STDERR分别维护一片缓冲区，并且先输出STDERR的内容，因此存贮在STDERR的缓冲区中的内容line 2出现在存贮在STDOUT的缓冲区中的内容line 1之前。
     为了解决这个问题，可以告诉Perl解释器不对文件使用缓冲，方法为：
     1、用select函数选择文件
     2、把值1赋给系统变量$|
     系统变量$|指定文件是否进行缓冲而不管其是否应该使用缓冲。如果$|为非零值则不使用缓冲。$|与系统变量$~和$^协同工作，当未调用select函数时，$|影响当前缺省文件。下例保证了输出的次序：

1 : #!/usr/local/bin/perl
2 :
3 : open (STDOUT, ">file1") || die ("open STDOUT failed");
4 : open (STDERR, ">&STDOUT") || die ("open STDERR failed");
5 : $| = 1;
6 : select (STDERR);
7 : $| = 1;
8 : print STDOUT ("line 1\n");
9 : print STDERR ("line 2\n");
10: close (STDOUT);
11: close (STDERR);

     程序运行后，文件file1中内容为：
     line 1
     line 2
     第5行将$|赋成1，告诉Perl解释器当前缺省文件不进行缓冲，因为未调用select，当前的缺省文件为重定向到文件file1的STDOUT。第6 行将当前缺省文件设为STDERR，第7行又设置$|为1，关掉了重定向到file1的标准错误文件的缓冲。由于STDOUT和STDERR的缓冲均被关 掉，向其的输出立刻被写到文件中，因此line 1出现在第一行。

     打开一个既可读又可写的文件方法是在文件名前加上"+>"，如下：
     open (READWRITE, "+>file1");
     此语句打开既可读又可写的文件file1，即可以重写其中的内容。文件读写操作最好与库函数seek和tell一起使用，这样可以跳到文件任何一点。
     注：也可用前缀"+<"指定可读写权限。

     用于关闭打开的文件。当用close关闭管道，即重定向的命令时，程序等待重定向的命令结束，如：
     open (MYPIPE, "cat file*|");
     close (MYPIPE);
     当关闭此文件变量时，程序暂停运行，直到命令cat file*运行完毕。

     print是这三个函数中最简单的，它向指定的文件输出，如果未指定，则输出到当前缺省文件中，如：
     print ("Hello, there!\n");
     print OUTFILE ("Hello, there!\n");
     第一句输出到当前缺省文件中，若未调用select，则为STDOUT。第二句输出到由文件变量OUTFILE指定的文件中。
     printf函数先格式化字符串再输出到指定文件或当前缺省文件中，如：
     printf OUTFILE (“You owe me %8.2f", $owing);
     此语句取出变量$owing的值并替换掉串中的%8.2f，%8.2f是域格式的例子，把$owing的值看作浮点数。
     write函数使用输出格式把信息输出到文件中，如：
     select (OUTFILE);
     $~ = "MYFORMAT";
     write;
     关于printf和write，详见《第x章 格式化输出》。

     select函数将通过参数传递的文件变量指定为新的当前缺省文件，如：
     select (MYFILE);
     这样，MYFILE就成了当前缺省文件，当对print、write和printf的调用未指定文件时，就输出到MYFILE中。

     eof函数查看最后一次读文件操作是否为文件最后一个记录，如果是，则返回非零值，如果文件还有内容，返回零。
     一般情况下，对eof的调用不加括号，因为eof和eof()是等效的，但与<>操作符一起使用时，eof和eof()就不同了。现在我们来创建两个文件，分别叫做file1和file2。file1的内容为：
     This is a line from the first file.
     Here is the last line of the first file.
     file2的内容为：
     This is a line from the second and last file.
     Here is the last line of the last file.
     下面就来看一下eof和eof()的区别，第一个程序为：

1: #!/usr/local/bin/perl
2:
3: while ($line = <>) {
4: print ($line);
5: if (eof) {
6: print ("-- end of current file --\n");
7: }
8: }

     运行结果如下：

$ program file1 file2
This is a line from the first file.
Here is the last line of the first file.
-- end of current file --
This is a line from the second and last file.
Here is the last line of the last file.
-- end of current file --
$

     下面把eof改为eof()，第二个程序为：

1: #!/usr/local/bin/perl
2:
3: while ($line = <>) {
4: print ($line);
5: if (eof()) {
6: print ("-- end of output --\n");
7: }
8: }

     运行结果如下：

$ program file1 file2
This is a line from the first file.
Here is the last line of the first file.
This is a line from the second and last file.
Here is the last line of the last file.
-- end of output --$

     这时，只有所有文件都读过了，eof()才返回真，如果只是多个文件中前几个的末尾，返回值为假，因为还有要读取的输入。

     对于上述各函数open, close, print, printf, write, select和eof，都可以用简单变量来代替文件变量，这时，简单变量中所存贮的字符串就被看作文件变量名，下面就是这样一个例子，此例很简单，就不解 释了。需要指出的是，函数open, close, write, select和eof还允许用表达式来替代文件变量，表达式的值必须是字符串，被用作文件变量名。

1: #!/usr/local/bin/perl
2:
3: &open_file("INFILE", "", "file1");
4: &open_file("OUTFILE", ">", "file2");
5: while ($line = &read_from_file("INFILE")) {
6: &print_to_file("OUTFILE", $line);
7: }
8:
9: sub open_file {
10: local ($filevar, $filemode, $filename) = @_;
11:
12: open ($filevar, $filemode . $filename) ||
13: die ("Can't open $filename");
14: }
15: sub read_from_file {
16: local ($filevar) = @_;
17:
18: <$filevar>;
19: }
20: sub print_to_file {
21: local ($filevar, $line) = @_;
22:
23: print $filevar ($line);
24: }

函数名	seek
调用语法	seek (filevar, distance, relative_to);
解说	在文件中向前/后移动，有三个参数： 1、filevar，文件变量 2、distance，移动的字节数，正数向前移动，负数往回移动 3、reletive_to，值可为0、1或2。为0时，从文件头开始移动，为1时，相对于当前位置（将要读的下一行）移动，为2时，相对于文件末尾移动。 运行成功返回真（非零值），失败则返回零，常与tell函数合用。

函数名	tell
调用语法	tell (filevar);
解说	返回从文件头到当前位置的距离。 注意： 1、seek和tell不能用于指向管道的文件变量。 2、seek和tell中文件变量参数可使用表达式。

函数名	read
调用语法	read (filevar, result, length, skipval);
解说	read函数设计得与UNIX的fread函数等效，可以读取任意长度的字符（字节）存入一个简单变量。其参数有四个： 1、filevar：文件变量 2、result：存贮结果的简单变量（或数组元素） 3、length：读取的字节数 4、skipval：可选项，指定读文件之前跳过的字节数。 返回值为实际读取的字节数，如果已到了文件末尾，则返回零，如果出错，则返回空串。

函数名	sysread
调用语法	sysread (filevar, result, length, skipval);
解说	更快的读取数据，与UNIX函数read等效，参数与read相同。

函数名	syswrite
调用语法	syswrite (filevar, data, length, skipval);
解说	更快的写入数据，与UNIX函数write等效，参数： 1、filevar：将要写入的文件 2、data：存贮要写入数据的变量 3、length：要写入的字节数 4、skipval写操作之前跳过的字节数。

函数名	getc
调用语法	$char = getc (infile);
解说	从文件中读取单个字符。

函数名	binmode
调用语法	binmode (filevar);
解说	当你的系统（如类DOS系统）对文本文件和二进制文件有所区别时使用。必须在打开文件后、读取文件前使用。

函数名
调用语法	mkdir (dirname, permissions);
解说	创建新目录，参数为： 1、dirname：将要创建的目录名，可以为字符串或表达式 2、permissions：8进制数，指定目录的访问权限，其值和意义见下表，权限的组合方法为将相应的值相加。

值	权限
4000	运行时设置用户ID
2000	运行时设置组ID
1000	粘贴位
0400	拥有者读权限
0200	拥有者写权限
0100	拥有者执行权限
0040	组读权限
0020	组写权限
0010	组执行权限
0004	所有人读权限
0002	所有人写权限
0001	所有人执行权限

函数名
调用语法	chdir (dirname);
解说	改变当前工作目录。参数dirname可以为字符串，也可以为表达式。

函数名
调用语法	opendir (dirvar, dirname);
解说	打开目录，与下面几个函数合用，可查看某目录中文件列表。参数为： 1、dirvar：目录变量，与文件变量类似 2、dirname：目录名，可为字符串或表达式 成功返回真值，失败返回假。 注：程序中可用同名的目录变量和文件变量，根据环境确定取成分。

函数名
调用语法	closedir (mydir);
解说	关闭打开的目录。

函数名
调用语法	readdir (mydir);
解说	赋给简单变量时，每次赋予一个文件或子目录名，对数组则赋予全部文件和子目录名。

函数名
调用语法	location = telldir (mydir);
解说	象在文件中前后移动一样，telldir和下面的seekdir用于在目录列表中前后移动。

函数名
调用语法	seekdir(mydir, location);
解说	location必须为telldir返回的值。

函数名
调用语法	rewinddir (mydir);
解说	将读取目录的位置重置回开头，从而可以重读目录列表。

函数名
调用语法	rmdir (dirname);
解说	删除空目录。成功则返回真（非零值），失败返回假（零值）。

函数名	rename
调用语法	rename (oldname, newname);
解说	改变文件名或移动到另一个目录中，参数可为字符串或表达式。

函数名	unlink
调用语法	num = unlink (filelist);
解说	删除文件。参数为文件名列表，返回值为实际删除的文件数目。 此函数之所以叫unlink而不叫delete是因为它实际所做的是删除文件的链接。

函数名	link
调用语法	link (newlink, file);
解说	创建现有文件的链接--硬链接，file是被链接的文件，newlink是被创建的链接。 成功返回真，失败返回假。 当删除这两个链接中的一个时，还可以用另一个来访问该文件。

函数名	symlink
调用语法	symlink (newlink, file);
解说	创建现有文件的符号链接，即指向文件名，而不是指向文件本身。参数和返回值同上。 当原文件被删除（如：被unlinke函数删除），则被创建链接不可用，除非再创建一个与原被链接的文件同名的文件。

函数名	readlink
调用语法	filename = readlink (linkname);
解说	如果linkname为符号链接文件，返回其实际指向的文件。否则返回空串。

函数名	chmod
调用语法	chmod (permissions, filelist);
解说	改变文件的访问权限。参数为： 1、permissions为将要设置的权限，其含义见上述mkdir中权限表 2、filelist为欲改变权限的文件列表

函数名	chown
调用语法	chown (userid, groupid, filelist);
解说	改变文件的属主，有三个参数： 1、userid：新属主的(数字)ID号 2、groupid：新的组(数字)ID号，-1为保留原组 3、filelist：欲改变属主的文件列表

函数名	umask
调用语法	oldmaskval = umask (maskval);
解说	设置文件访问权限掩码，返回值为当前掩码。

函数名	truncate
调用语法	truncate (filename, length);
解说	将文件的长度减少到length字节。如果文件长度已经小于length，则不做任何事。其中filename可以为文件名，也可以为文件变量

函数名	stat
调用语法	stat (file);
解说	获取文件状态。参数file可为文件名也可为文件变量。返回列表元素依次为： 文件所在设备 内部参考号(inode) 访问权限 硬链接数 属主的(数字)ID 所属组的(数字)ID 设备类型（如果file是设备的话） 文件大小（字节数） 最后访问时间 最后修改时间 最后改变状态时间 I/O操作最佳块大小 分配给该文件的块数

函数名	lstat
调用语法	lstat (file);
解说	与stat类似，区别是将file看作是符号链接。

函数名	time
调用语法	currtime = time();
解说	返回从1970年1月1日起累计秒数。

函数名	gmtime
调用语法	timelist = gmtime (timeval);
解说	将由time, stat 或 -A 和 -M 文件测试操作符返回的时间转换成格林威治时间。返回列表元素依次为： 秒 分钟 小时，0~23 日期 月份，0~11(一月~十二月) 年份 星期，0~6(周日~周六) 一年中的日期，0~364 是否夏令时的标志 详见UNIX的gmtime帮助。

函数名	localtime
调用语法	timelist = localtime (timeval);
解说	与gmtime类似，区别为将时间值转换为本地时间。

函数名	utime
调用语法	utime (acctime, modtime, filelist);
解说	改变文件的最后访问时间和最后更改时间。例如： $acctime = -A "file1"; $modtime = -M "file1"; @filelist = ("file2", "file3"); utime ($acctime, $modtime, @filelist);

函数名	fileno
调用语法	filedesc = fileno (filevar);
解说	返回文件的内部UNIX文件描述。参数filevar为文件变量。

函数名	fcntl flock
调用语法	fcntl (filevar, fcntlrtn, value); flock (filevar, flockop);
解说	详见同名UNIX函数帮助。

    Perl中可用关联数组来访问DBM文件，所用函数为dbmopen和dbmclose，在Perl5中，已用tie和untie代替。

函数名	dbmopen
调用语法	dbmopen (array, dbmfilename, permissions);
解说	将关联数组与DBM文件相关联。参数为： 1、array：所用关联数组 2、dbmfilename：将打开的DBM文件名 3、访问权限，详见mkdir

函数名	dbmclose
调用语法	dbmclose (array);
解说	关闭DBM文件，拆除关联数组与之的关系。