open打开文件

Perl使用open函数打开文件并指定稍后要操作该文件所对应的文件句柄。open函数的用法较为复杂，通常采用以下两种形式：

open FILEHANDLE,EXPR       # 两参数的open
open FILEHANDLE,MODE,FILE  # 三参数的open

两参数的open是比较古老的用法，它更简洁但不安全(比如可以注入删除所有文件的命令)，三参数的open是推荐的用法。对于个人写的Perl脚本而言，如果能够确保自己知道不同用法的行为，那么可使用任何一种形式。

例如，打开/tmp/a.log文件以备后续读取其中内容：

open my $fh, "</tmp/a.log";     # 两参数形式
open my $fh, "<", "/tmp/a.log"; # 三参数形式

open的第一个参数my $fh表示声明一个标量变量作为文件句柄，如果之前已经声明好变量，则可以省略my关键字。

<表示以只读方式打开文件/tmp/a.log，这和Shell的输入重定向符号一样。实际上，Perl还使用>表示以覆盖写方式打开文件，>>表示以追加写方式打开文件，这都和Shell中的重定向语法一致。

# 覆盖写方式打开/tmp/x.log：将先清空文件
open my $fh, ">", "/tmp/x.log";  # 三参数形式
open my $fh, ">/tmp/x.log";      # 两参数形式

# 追加写方式打开/tmp/y.log
open my $fh, ">>", "/tmp/y.log";
open my $fh, ">>/tmp/y.log";

< > >>等符号表示打开文件的模式：以只读、覆盖写或者追加写模式打开文件。如果省略打开模式，则默认以只读方式打开文件。因此，下面两种写法等价：

open my $fh, "<", "/tmp/a.log";
open my $fh, "/tmp/a.log";

打开文件有时候会失败，比如文件不存在、没有权限打开文件、打开文件的数量达到了上限，等等。当open打开文件失败时，将返回布尔假值，同时将操作系统的报错信息设置到特殊变量$!中。很多时候，open会结合or die一起使用，表示打开文件失败时直接报错退出：

open my $fh, "<", "/tmp/a.log" or die "open file failed: $!";

# 或者换行书写：
open my $fh, "<", "/tmp/a.log"
  or die "open file failed: $!";

另外需要注意，无论是(类)Unix系统还是Windows系统，文件路径都使用/作为路径分隔符。例如，打开Windows系统C分区路径下的一个文件：

open my $fh, "<", "C:/a/b/c.txt";

操作文件句柄后，如果可以确定不再使用该文件句柄来读写数据，则需要使用close函数关闭文件句柄。这样可以尽快回收资源，否则如果存在大量未关闭的文件句柄，可能会达到操作系统设置的文件打开数量上限。

open my $fh, "<", "/tmp/a.log" or die "can't open file: $!";
...
close $fh or die "close failed";

幸运的是，Perl会在离开作用域时自动回收文件句柄，这使得写Perl代码时可以不用太过于关注关闭文件句柄这件事情。更详细的细节将在后面的章节展开描述。

{
  open my $fh, "<", "/tmp/a.log" or die "can't open file: $!";
  ...
}  # 离开作用域时自动关闭文件句柄$fh

非变量形式的文件句柄

除了标量变量形式的文件句柄，Perl还允许使用大写的裸字(bareword)文件句柄，这种文件句柄是比较古老的用法，目前仍然支持，且有一部分预定义的文件句柄仍然采用这种形式的文件句柄，比如名为DATA的文件句柄。

例如：

open FH, "<", "/tmp/a.log";

这表示打开/tmp/a.log文件，并指定名为FH的文件句柄与之关联。

在某些场景下，这种写法比较简洁，只要看到是大写的裸字，基本上可以推断它是一个文件句柄。但这种用法有时候不安全，因为这种裸字文件句柄是全局的，退出作用域后Perl不会自动关闭回收这种文件句柄，而且可能会影响程序的其他地方或受其他地方的影响。

例如：

{
  open FH, "/tmp/a.log" or die;
}  # 退出作用域后，文件句柄仍然可用

理解文件IO的读写偏移指针

当在Perl中使用open函数打开文件时，Perl会请求操作系统的open系统调用，由操作系统的open系统调用来打开文件，操作系统会为本次open操作分配一个文件描述符并反馈给perl。在Perl层次上，perl会维护指定的文件句柄与该文件描述符的关系。

操作系统打开文件时，操作系统还会为本次open操作维护一个文件的IO偏移指针，IO偏移指针决定了下次读、写操作从哪个位置开始。例如，某次操作后IO偏移指针的位置在第100个字节处(第99字节后第100字节前的中间位置)，那么下一次读取或写入操作将从第100个字节处开始读取，如果读取或写入了10个字节，则更新偏移指针到109字节位置处，再下次的读取或写入将从第109字节位置处开始。

需要记住的是，以不同方式打开文件时，IO偏移指针初始放置的位置不同：

以只读方式打开文件时，偏移指针初始时被放置在文件开头，即第1个字节前，使得下次读取操作可以从第一个字节开始读取
以覆盖写方式打开文件时，会先清空文件，并将偏移指针放置在文件开头，使得下次写入操作会从第一个字节处开始写入
以追加写方式打开文件时，不会清空文件，而是直接将偏移指针放置在文件的尾部，即最后一个字节之后，使得下次写入操作会将数据追加在文件的最尾部

需要注意，每一次open操作都有属于自己的IO偏移指针，open同一个文件两次，操作系统会分别为这两次open维护两个IO偏移指针，这两个偏移指针互不影响。比如在Perl中读写文件句柄1，只会更新文件句柄1对应的IO偏移指针，不会影响文件句柄2对应的IO偏移指针。

但是，打开同一个文件多次并通过多个文件句柄操作同一个文件时，可能会让读写的数据变得混乱。例如，两次以追加写方式打开文件，初始时它们的文件偏移指针都在文件的尾部，比如在100字节位置处，当通过文件句柄1写入10字节数据，这只会更新文件句柄1对应的偏移指针到109字节处，文件句柄2对应的偏移指针仍放置在100字节处，如果此时通过文件句柄2写入8个字节，之前写入的10字节数据的前8个字节将被覆盖。

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