如何检测已删除的文件？

Question

写入不存在的文件不会在 Go 中产生错误。

例如，下面是一个循环写入文件的示例程序：

package main

import (
    "log"
    "os"
    "time"
)

func main() {

    f, err := os.OpenFile("mytest.log", os.O_APPEND|os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0644)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    for {

        n, err := f.WriteString("blah\n")
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        log.Printf("wrote %d bytes\n", n)
        time.Sleep(2 * time.Second)
    }
}

当它运行时，我从命令行发出rm mytest.log 并观察到程序在下一次调用WriteString() 时不会产生错误。 （我在Linux上测试过，其他操作系统可能不同）

有没有办法检测文件是否被删除（除了在每次写入之前对文件进行统计）？并且大概写入的字节被操作系统简单地丢弃了？

Answer 1

在运行时，我从命令行发出 rm mytest.log 并观察到程序在下次调用 WriteString() 时不会产生错误

是的，这正是指定的行为。该文件也没有被删除。 rm 唯一删除的是文件系统中的特定路径条目。单个文件可以有多个路径，也称为硬链接。

只有在最后一次通过文件系统条目（链接）或文件描述符（在程序中打开的文件）对它的最后引用已关闭时，才会删除实际文件。

长期以来，Unix 文件模型的这种特殊行为被用于实现“未命名”共享内存，方法是在 /dev/shm 中创建和打开一个文件，然后删除文件系统条目——因为这种特殊的处理方式引入了竞争条件，对于安全敏感的应用程序引入了新的系统调用，允许创建匿名内存映射，最近 Linux 甚至获得了在文件系统中创建文件的功能，而无需创建路径条目（open 和 O_TMPFILE 标志)。

在较新版本的 Linux 上，您甚至可以使用 linkat 系统调用为已删除最后一个条目的文件重新/创建文件系统条目。

更新

问题是，如果最后一个文件系统条目消失了，你真的想出错吗？毕竟这不是一个糟糕的条件，您可以安全地写入和读取，没有问题，请注意，一旦您关闭文件的最后一个文件描述符，它将丢失。

完全有可能检测最后一个文件系统条目是否已被删除，如果是，则中止文件操作 - 但是请注意，这样的代码可能会引入它自己的问题，例如，如果程序希望创建一个新的文件系统条目，一旦所有内容都已正确写入文件，使用 linkat。

无论如何，你可以做的是fstat-ing 文件（在 Go 中为file.Stat）并查看文件的硬链接数量。如果该数字降至零，则所有文件系统条目都将消失。实际上，在 Go 中获得这个数字有点棘手，这里有描述 Counting hard links to a file in Go

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "os"
    "syscall"
    "time"
)

func main() {
    fmt.Println("Test Operation")
    f, err := os.OpenFile("test.txt", os.O_CREATE|os.O_APPEND|os.O_WRONLY, 0644)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    for {

        n, err := f.WriteString("blah\n")
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        log.Printf("wrote %d bytes\n", n)
        time.Sleep(2 * time.Second)
        stat, err := f.Stat()
        if err != nil{
            log.Fatal(err)
        }
        if sys := stat.Sys(); sys != nil {
            if stat, ok := sys.(*syscall.Stat_t); ok {
                nlink := uint64(stat.Nlink)
                if 0 == nlink {
                    log.Printf("All filesystem entries to original file removed, exiting")
                    break
                }
            }
        }
    }
}