6.2 path/filepath — 兼容操作系统的文件路径操作

path/filepath 包涉及到路径操作时，路径分隔符使用 os.PathSeparator。不同系统，路径表示方式有所不同，比如 Unix 和 Windows 差别很大。本包能够处理所有的文件路径，不管是什么系统。

注意，路径操作函数并不会校验路径是否真实存在。

解析路径名字符串

Dir() 和 Base() 函数将一个路径名字符串分解成目录和文件名两部分。（注意一般情况，这些函数与 Unix 中 dirname 和 basename 命令类似，但如果路径以 / 结尾，Dir 的行为和 dirname 不太一致。）

  1. func Dir(path string) string
  2. func Base(path string) string

Dir 返回路径中除去最后一个路径元素的部分，即该路径最后一个元素所在的目录。在使用 Split 去掉最后一个元素后，会简化路径并去掉末尾的斜杠。如果路径是空字符串，会返回 “.”；如果路径由 1 到多个斜杠后跟 0 到多个非斜杠字符组成，会返回 “/“；其他任何情况下都不会返回以斜杠结尾的路径。

Base 函数返回路径的最后一个元素。在提取元素前会去掉末尾的斜杠。如果路径是 “”，会返回 “.”；如果路径是只有一个斜杆构成的，会返回 “/“。

比如，给定路径名 /home/polaris/studygolang.go，Dir 返回 /home/polaris，而 Base 返回 studygolang.go。

如果给定路径名 /home/polaris/studygolang/，Dir 返回 /home/polaris/studygolang（这与 Unix 中的 dirname 不一致，dirname 会返回 /home/polaris），而 Base 返回 studygolang。

有人提出此问题，见issue13199，不过官方认为这不是问题，如果需要和 dirname 一样的功能，应该自己处理，比如在调用 Dir 之前，先将末尾的 / 去掉。

此外，Ext 可以获得路径中文件名的扩展名。

func Ext(path string) string

Ext 函数返回 path 文件扩展名。扩展名是路径中最后一个从 . 开始的部分，包括 .。如果该元素没有 . 会返回空字符串。

相对路径和绝对路径

某个进程都会有当前工作目录（进程相关章节会详细介绍），一般的相对路径，就是针对进程当前工作目录而言的。当然，可以针对某个目录指定相对路径。

绝对路径，在 Unix 中，以 / 开始；在 Windows 下以某个盘符开始，比如 C:\Program Files。

func IsAbs(path string) bool

IsAbs 返回路径是否是一个绝对路径。而

func Abs(path string) (string, error)

Abs 函数返回 path 代表的绝对路径，如果 path 不是绝对路径，会加入当前工作目录以使之成为绝对路径。因为硬链接的存在，不能保证返回的绝对路径是唯一指向该地址的绝对路径。在 os.Getwd 出错时，Abs 会返回该错误，一般不会出错，如果路径名长度超过系统限制，则会报错。

func Rel(basepath, targpath string) (string, error)

Rel 函数返回一个相对路径，将 basepath 和该路径用路径分隔符连起来的新路径在词法上等价于 targpath。也就是说，Join(basepath, Rel(basepath, targpath)) 等价于 targpath。如果成功执行，返回值总是相对于 basepath 的，即使 basepath 和 targpath 没有共享的路径元素。如果两个参数一个是相对路径而另一个是绝对路径，或者 targpath 无法表示为相对于 basepath 的路径，将返回错误。

  1. fmt.Println(filepath.Rel("/home/polaris/studygolang", "/home/polaris/studygolang/src/logic/topic.go"))
  2. fmt.Println(filepath.Rel("/home/polaris/studygolang", "/data/studygolang"))
  4. // Output:
  5. // src/logic/topic.go <nil>
  6. // ../../../data/studygolang <nil>

路径的切分和拼接

对于一个常规文件路径，我们可以通过 Split 函数得到它的目录路径和文件名：

func Split(path string) (dir, file string)

Split 函数根据最后一个路径分隔符将路径 path 分隔为目录和文件名两部分（dir 和 file）。如果路径中没有路径分隔符，函数返回值 dir 为空字符串，file 等于 path；反之，如果路径中最后一个字符是 /，则 dir 等于 path，file 为空字符串。返回值满足 path == dir+file。dir 非空时，最后一个字符总是 /。

  1. // dir == /home/polaris/，file == studygolang
  2. filepath.Split("/home/polaris/studygolang")
  4. // dir == /home/polaris/studygolang/，file == ""
  5. filepath.Split("/home/polaris/studygolang/")
  7. // dir == ""，file == studygolang
  8. filepath.Split("studygolang")

相对路径到绝对路径的转变，需要经过路径的拼接。Join 用于将多个路径拼接起来，会根据情况添加路径分隔符。

func Join(elem ...string) string

Join 函数可以将任意数量的路径元素放入一个单一路径里，会根据需要添加路径分隔符。结果是经过 Clean 的，所有的空字符串元素会被忽略。对于拼接路径的需求，我们应该总是使用 Join 函数来处理。

有时，我们需要分割 PATH 或 GOPATH 之类的环境变量（这些路径被特定于 OS 的列表分隔符连接起来），filepath.SplitList 就是这个用途：

func SplitList(path string) []string

注意，与 strings.Split 函数的不同之处是：对 “”，SplitList 返回[]string{}，而 strings.Split 返回 []string{“”}。SplitList 内部调用的是 strings.Split。

规整化路径

func Clean(path string) string

Clean 函数通过单纯的词法操作返回和 path 代表同一地址的最短路径。

它会不断的依次应用如下的规则，直到不能再进行任何处理：

  1. 将连续的多个路径分隔符替换为单个路径分隔符
  2. 剔除每一个 . 路径名元素（代表当前目录）
  3. 剔除每一个路径内的 .. 路径名元素（代表父目录）和它前面的非 .. 路径名元素
  4. 剔除开始于根路径的 .. 路径名元素，即将路径开始处的 /.. 替换为 /（假设路径分隔符是 /）

返回的路径只有其代表一个根地址时才以路径分隔符结尾，如 Unix 的 / 或 Windows 的 C:\。

如果处理的结果是空字符串，Clean 会返回 .，代表当前路径。

符号链接指向的路径名

在上一节 os 包中介绍了 Readlink，可以读取符号链接指向的路径名。不过，如果原路径中又包含符号链接，Readlink 却不会解析出来。filepath.EvalSymlinks 会将所有路径的符号链接都解析出来。除此之外，它返回的路径，是直接可访问的。

func EvalSymlinks(path string) (string, error)

如果 path 或返回值是相对路径，则是相对于进程当前工作目录。

os.Readlink 和 filepath.EvalSymlinks 区别示例程序：

  1. // 在当前目录下创建一个 studygolang.txt 文件和一个 symlink 目录，在 symlink 目录下对 studygolang.txt 建一个符号链接 studygolang.txt.2
  2. fmt.Println(filepath.EvalSymlinks("symlink/studygolang.txt.2"))
  3. fmt.Println(os.Readlink("symlink/studygolang.txt.2"))
  5. // Ouput:
  6. // studygolang.txt <nil>
  7. // ../studygolang.txt <nil>

文件路径匹配

func Match(pattern, name string) (matched bool, err error)

Match 指示 name 是否和 shell 的文件模式匹配。模式语法如下：

  1. pattern:
  2.     { term }
  3. term:
  4.     '*'         匹配 0 或多个非路径分隔符的字符
  5.     '?'         匹配 1 个非路径分隔符的字符
  6.     '[' [ '^' ] { character-range } ']'  
  7.                   字符组（必须非空）
  8.     c           匹配字符 c（c != '*', '?', '\\', '['）
  9.     '\\' c      匹配字符 c
  10. character-range:
  11.     c           匹配字符 c（c != '\\', '-', ']'）
  12.     '\\' c      匹配字符 c
  13.     lo '-' hi   匹配区间[lo, hi]内的字符

匹配要求 pattern 必须和 name 全匹配上，不只是子串。在 Windows 下转义字符被禁用。

Match 函数很少使用，搜索了一遍，标准库没有用到这个函数。而 Glob 函数在模板标准库中被用到了。

func Glob(pattern string) (matches []string, err error)

Glob 函数返回所有匹配了 模式字符串 pattern 的文件列表或者 nil（如果没有匹配的文件）。pattern 的语法和 Match 函数相同。pattern 可以描述多层的名字，如 /usr/*/bin/ed（假设路径分隔符是 /）。

注意，Glob 会忽略任何文件系统相关的错误，如读目录引发的 I/O 错误。唯一的错误和 Match 一样，在 pattern 不合法时，返回 filepath.ErrBadPattern。返回的结果是根据文件名字典顺序进行了排序的。

Glob 的常见用法，是读取某个目录下所有的文件，比如写单元测试时，读取 testdata 目录下所有测试数据：

filepath.Glob("testdata/*.input")

遍历目录

在介绍 os 时，讲解了读取目录的方法，并给出了一个遍历目录的示例。在 filepath 中，提供了 Walk 函数，用于遍历目录树。

func Walk(root string, walkFn WalkFunc) error

Walk 函数会遍历 root 指定的目录下的文件树，对每一个该文件树中的目录和文件都会调用 walkFn，包括 root 自身。所有访问文件 / 目录时遇到的错误都会传递给 walkFn 过滤。文件是按字典顺序遍历的，这让输出更漂亮，但也导致处理非常大的目录时效率会降低。Walk 函数不会遍历文件树中的符号链接（快捷方式）文件包含的路径。

walkFn 的类型 WalkFunc 的定义如下：

type WalkFunc func(path string, info os.FileInfo, err error) error

Walk 函数对每一个文件 / 目录都会调用 WalkFunc 函数类型值。调用时 path 参数会包含 Walk 的 root 参数作为前缀；就是说，如果 Walk 函数的 root 为 “dir”，该目录下有文件 “a”，将会使用 “dir/a” 作为调用 walkFn 的参数。walkFn 参数被调用时的 info 参数是 path 指定的地址（文件 / 目录）的文件信息，类型为 os.FileInfo。

如果遍历 path 指定的文件或目录时出现了问题，传入的参数 err 会描述该问题，WalkFunc 类型函数可以决定如何去处理该错误（Walk 函数将不会深入该目录）；如果该函数返回一个错误，Walk 函数的执行会中止；只有一个例外，如果 Walk 的 walkFn 返回值是 SkipDir，将会跳过该目录的内容而 Walk 函数照常执行处理下一个文件。

和 os 遍历目录树的示例对应，使用 Walk 遍历目录树的示例程序在 walk，程序简单很多。

Windows 起作用的函数

filepath 中有三个函数：VolumeName、FromSlash 和 ToSlash，针对非 Unix 平台的。

关于 path 包

path 包提供了对 / 分隔的路径的实用操作函数。

在 Unix 中，路径的分隔符是 /，但 Windows 是 \。在使用 path 包时，应该总是使用 /，不论什么系统。

path 包中提供的函数，filepath 都有提供，功能类似，但实现不同。

一般应该总是使用 filepath 包，而不是 path 包。

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