I/O 功能

lua 只提供标准 ISO C 提供的功能，其标准库仅实现了基础的 I/O。大部分 I/O 功能是由外部库或者宿主语言提供的。

简单 I/O 模型

基于当前输入/输出流：

io.input(filename) 读取 filename 文件的内容
io.write(a, b, c) 与 print(a, b, c) 类似，但 io.write 不会增加额外的符号（制表符、换行等），而且可以重定向输出
io.read() 从当前输入流输入读取一行，等价于 io.read("l") （可以读取标准输入也可以通过重定向输入读取文件）。此函数参数如下：

参数¹	说明²
"a"	读取整个文件的内容³
"l"	读取下一行（丢弃换行符）
"L"	读取下一行（保留换行符）
"n"	读取一个数字⁴
bytes （非负整数）	读取 bytes 字节大小的数据⁵

在 lua5.2 及之前的版本，该参数需要使用 * 前缀，比如 io.read("*a")

除了 n，其他参数情况下都返回 string 类型

一般用于读文件，而不是读取标准输入（比如从终端输入的内容）

⁴

在跳过空格之后，如果还没找到数字，那么返回 nil，找到数字返回 number 类型

⁵

io.read(0) 返回空串（表示文件还有待读取的内容）或者 nil（表示无内容待读）

按行读取文件：

-- 方法一：io.read("L")
for count = 1, math.huge do
  local line = io.read("L")
  if line == nil then break end
  io.write(string.format("%6d ", count), line)
end

-- 方法二：io.lines()
local count = 0
for line in io.lines() do
  count = count + 1
  io.write(string.format("%6d ", count), line, "\n")
end

按块（固定大小）读取文件：

while true do
  local block = io.read(2^13) -- block size is 8K
  if not block then break end
  io.write(block)
end

io.read 可以接收可变长度的参数，来以不同方式读取同一个文件的不同区域：

-- 对于以下 xx.txt 文件内容
-- 6.0 -3.23 15e12
-- 4.3 234 1000001
-- 以下代码写在 xx.lua 文件中
-- 使用 `lua xx.lua < xx.txt` 命令运行的打印结果
-- 6.0	-3.23	 15e12	4.3 234 1000001
local n1, n2, n3, n4 = io.read("n", "n", "l", "l")
print(n1, n2, n3, n4)

完整的 I/O 模型

io.open(filename, mode) 打开文件，等价于 C 的 fopen 函数
- 其中 mode 有
  - "r" 读权限
  - "w" 写权限（擦除原文件所有内容）
  - "a" 追加写
  - "b" 以二进制方式打开
- 该函数返回新的文件流
- 遇到错误时，返回 nil、错误信息和依赖于系统的错误码
- 一般使用 assert(io.open(filename, mode)) 来检查错误
- 正常打开文件之后，调用 read 或者 write 方法来读写
```
local f = assert(io.open(filename, "r"))
local t = f:read("a")
f:close()
```

标准输入/输出流：

io.stderr:write(message) 把错误信息打印到标准错误流
io.input():read(args) 的简写是 io.read(args)

io.input():lines(args) 接收与 io.read 相同的参数⁶，以读取方式打开一个文件流，返回迭代器

-- 迭代 8K 大小的块，把输入流的内容复制到输出流
for block in io.input():lines(2^13) do
  io.write(block)
end

io.output():write(...) 的简写是 io.write(...)

local fname = "a.txt"
local a = io.output(fname) -- 如果文件不存在，则创建
print(a:write(1)) -- 覆盖写入
print(a:write(2))
print(a:close())
local a = io.input(fname)
print(a:read()) -- 打印 12

io.tmpfile() 返回临时文件流，当程序结束时，该文件自动被删除
io.flush() 或 f:flush() 把剩余内容写进流
f:setvbuf(mode, size) 设置流的缓冲方式和大小：
- "no" mode 不设置缓冲
- "full" mode 当缓冲满了或者显式调用 f:flush() 之后才写入流
- "line" mode 在换行或者终端新输入之前缓冲
- size 在 "full" 和 "line" mode 下是可选的
- 在大多数操作系统上，stderr 是无缓冲的；stdout 是行缓冲的，如果对标准输出写入不完整的行，可能需要 flush 才能看到输出结果
f:seek(whence, offset) 获取并设置文件流的当前位置（位置 0 表示文件的起点，所以 offset 最低为 0）
- f:seek("set", n) 设置当前位置为 n（距离起点 n 字节）
- f:seek("cur") 或者 f:seek() 获取当前位置
- f:seek("end") 返回文件的终点位置，即文件的字节大小，此时落在终点位置
- f:seek("cur", n) 和 f:seek("end", n) 意义不明，可能与 f:seek("set", n) 一样（可变参数的缺点：如果不列举完全一个函数在不同参数下的功能，那么它的用法很难搞懂）
```
-- 获取文件大小，但不移动当前位置
function fsize (file)
 local current = file:seek()   -- save current position
 local size = file:seek("end") -- get file size
 file:seek("set", current)     -- restore position
 return size
end
```

⁶

这在 lua5.2 之后才支持。

`os` 函数

os.rename 重命名文件
os.remove 删除文件
os.exit 终止程序执行：
- 第一个参数是可选的：0 （或者 true）表示正常执行
- 第二个可选参数为 true 表示调用 finalizers，根据状态释放所有内存。通常无需 finalization，因为大多数操作系统在进程退出时释放该进程的所有资源。
os.getenv 获取环境变量。如 os.getenv("HOME") 获取主目录路径。如果环境变量不存在，函数返回 nil。
os.execute("xx cmd") 执行系统命令，等价于 C 的 system 函数，它执行命令之后，返回三个部分：
- Bolean：true 表示执行成功
- string：exit 表示正常退出；signal 表示被中断
- number：程序返回的状态码

io.popen 与 os.execute 会在执行命令的时候创建流：

io.popen(cmd, "r") 表示读取命令的结果，等价于 io.popen(cmd)

io.popen(cmd, "w") 表示往命令的流里写数据

-- 获取 `ls` 命令的结果
local f = io.popen("ls .", "r")
local dir = {}
for entry in f:lines() do
  dir[#dir + 1] = entry
end

-- 往命令的流里写数据
local f = io.popen(cmd, "w")
f:write([[xxx]])
f:close()

os.execute 和 io.popen 是依赖于操作系统的。

对于基础的目录和文件操作，可使用 LuaFileSystem 库；需要 POSIX.1 标准的功能则使用 luaposix 库。

lua-note

I/O 功能

简单 I/O 模型

完整的 I/O 模型

os 函数

`os` 函数