第 18 章输入与输出

吉姆•布兰迪

Doolittle：你有什么具体证据能证明你的存在？
炸弹 -20：嗯……好吧……我思故我在。
Doolittle：很好。非常好。但你又如何知道其他事物的存在呢？
炸弹 -20：我的感官感受到了。
——科幻喜剧《暗星》（Dark Star）
Rust 标准库中的输入和输出的特性是围绕 3 个特型组织的，即 Read、BufRead 和 Write。
实现了 Read 的值具有面向字节的输入方法。它们叫作读取器。
实现了 BufRead 的值是缓冲读取器。它们支持 Read 的所有方法，外加读取文本行等方法。
实现了 Write 的值能支持面向字节和 UTF-8 文本的输出。它们叫作写入器。
图 18-1 展示了这 3 个特型以及几个读取器类型和写入器类型的示例。
图 18-1：Rust 的 3 个主要 I/O 特型和一些实现了它们的类型
在本章中，我们会讲解如何使用这些特型及其方法，涵盖了图 18-1 中所示的这些读取器类型和写入器类型，并展示了与文件、终端和网络进行交互的其他方式。
18.1　读取器与写入器你的程序可以从读取器中读取一些字节。例如：
使用 std::fs::File::open(filename) 打开的文件；
std::net::TcpStream，用于通过网络接收数据；
std::io::stdin()，用于从进程的标准输入流中进行读取；
std::io::Cursor<&[u8]> 值和 std::io::Cursor<Vec<u8>> 值，它们是从已存在于内存中的字节数组或向量中进行“读取”的读取器。
写入器则可以向其中写入一些字节。例如：
使用 std::fs::File::create(filename) 打开的文件；
std::net::TcpStream，用于通过网络发送数据；
std::io::stdout() 和 std::io:stderr()，用于写入到终端；
Vec<u8> 也是一个写入器，它的 write 方法会把内容追加到向量；
std::io::Cursor<Vec<u8>>，它与 Vec<u8> 很像，但允许读取数据和写入数据，并能在向量中寻找不同的位置；
std::io::Cursor<&mut [u8]>，它与 std::io::Cursor<Vec<u8>> 很像，不过不能增长缓冲区，因为它只是一些现有字节数组的切片。
由于读取器和写入器都有标准特型（std::io::Read 和 std::io::Write），因此编写适用于各种输入通道或输出通道的泛型代码是很常见的。例如，下面是一个将所有字节从任意读取器复制到任意写入器的函数：
use std::io::;
const DEFAULT_BUF_SIZE: usize = 8 * 1024;
pub fn copy<R: ?Sized, W: ?Sized>(reader: &mut R, writer: &mut W)
    -> io::Result<u64>
    where R: Read, W: Write
{
    let mut buf = [0; DEFAULT_BUF_SIZE];
    let mut written = 0;
    loop {
        let len = match reader.read(&mut buf) {
            Ok(0) => return Ok(written),
            Ok(len) => len,
            Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
            Err(e) => return Err(e),
        };
        writer.write_all(&buf[..len])?;
        written += len as u64;
    }
}
这是 Rust 标准库中 std::io::copy() 的实现。由于是泛型的，因此可以使用它将数据从 File 复制到 TcpStream，从标准输入复制到内存中的 Vec<u8>，等等。
如果对此处的错误处理代码不清楚，可以重温一下第 7 章。我们接下来还要不断使用 Result 类型，了解它的工作原理很重要。
std::io 的 Read、BufRead 和 Write 这 3 个特型以及 Seek 非常常用，下面是一个只包含这些特型的 prelude 模块：

公开

同步至部落

取消

完成

0/2000

荧光笔

直线

曲线

笔记

复制

AI

深入了解
翻译
英语
中文简体
中文繁体
法语
德语
日语
韩语
俄语
西班牙语
阿拉伯语
解释
总结

Rust 标准库中的输入与输出特性主要围绕着三个主要特性组织，即 Read、BufRead 和 Write。Read 特性提供面向字节的输入方法，BufRead 特性是缓冲读取器，支持 Read 的所有方法外加读取文本行等方法，而实现了 Write 特性的值能支持面向字节和 UTF-8 文本的输出。本文介绍了这些特性及其方法的使用，包括读取器类型和写入器类型，并展示了与文件、终端和网络进行交互的其他方式。文章还介绍了读取器和写入器的标准特性，以及编写适用于各种输入通道或输出通道的泛型代码是很常见的。此外，还介绍了 Read 特性的几个读取数据的方法，包括避免了对 ErrorKind::Interrupted 的手动处理。同时，展示了缓冲读取器的效率提高以及如何实现 Unix grep 实用程序的函数，并将其变成泛型函数以支持在磁盘上搜索文件。对于写入器，文章介绍了输出发送、使用 write!() 和 writeln!() 宏以及文件的打开方法和寻址特性。此外，还介绍了其他读取器与写入器类型的使用。总的来说，本文通过介绍 Rust 标准库中的输入与输出特性，为读者提供了对输入输出操作的全面了解，包括读取器和写入器的特性及其方法，以及如何与文件、终端和网络进行交互的方式。同时，还提及了一些开源 crate，如 byteorder、flate2 和 serde，以及它们提供的额外特性，如二进制输入输出方法、读取和写入 gzip 数据的适配器方法，以及序列化和反序列化的支持。

仅可试看部分内容，如需阅读全部内容，请付费购买文章所属专栏
《Rust 程序设计（第 2 版）》

立即购买

登录后留言

精选留言

由作者筛选后的优质留言将会公开显示，欢迎踊跃留言。

收起评论

第 18 章 输入与输出

18.1 读取器与写入器

精选留言

第 18 章输入与输出

18.1　读取器与写入器