Rust IO 输入输出

Rust IO 输入输出，也就是 Rust 语言如何从系统输入中读取数据，以及如何把数据写入系统输出。

Rust IO 输入输出包括三部分内容：从标准输入读取数据、把数据写入标准输出、命令行参数。

 

1. 读取 和 写入 类型

Rust 标准库通过两个特质 ( Trait ) 来组织 IO 输入输出

  • Read 特质用于 读
  • Write 特质用于 写
特质 说明 范例
Read 包含了许多方法用于从输入流读取字节数据 Stdin,File
Write 包含了许多方法用于向输出流中写入数据，包含字节数据和 UTF-8 数据两种格式 Stdout,File

 

2. Read Trait 特质 / 标准输入流

Read 特质是一个用于从输入流读取字节的组件。输入流包括 标准输入、键盘、鼠标、命令行、文件等等。

Read 特质中的 read_line() 方法用于从输入流中读取一行的字符串数据。它的相关信息如下

Trait 方法 说明
Read read_line(&mut line)->Result 从输入流中读取一行的字符串数据并存储在 line 参数中。返回 Result 枚举，如果成功则返回读取的字节数。

范例：从命令行/标准输入流 stdin() 中读取数据

Rust 程序可以在运行时接收用户输入的数据。

接收的方式就是从标准输入流 （一般是键盘） 中读取用户输入的内容。

下面的代码，从标准输入流/命令行 中读取用户的输入，并显示出来。

fn main(){
   let mut line = String::new();
   println!("请输入你的名字:");
   let b1 = std::io::stdin().read_line(&mut line).unwrap();
   println!("你好 , {}", line);
   println!("读取的字节数为：{}", b1);
}

编译运行以上 Rust 代码，输出结果如下

请输入你的名字:
简单教程
你好 , 简单教程

读取的字节数为：13

标准库提供的 std::io::stdin() 会返回返回当前进程的标准输入流 stdin 的句柄。

而 read_line() 则是标准入流 stdin 的句柄上的一个方法，用于从标准输入流读取一行的数据。

read_line() 方法的返回值值一个 Result 枚举，而 unwrap() 则是一个帮助方法，用于简化可恢复错误的处理。它会返回 Result 中存储的实际值。

注意：read_line() 方法会自动删除行尾的换行符 \n

 

3. Write Trait 特质 / 标准输出流

Write 特质是一个用于向输出流写入字节的组件。输出流包括 标准输出、命令行、文件 等等。

Write 特质中的 write() 方法完成实际的输出操作。它的相关信息如下

Trait 特质 方法 说明
Write write(&buf) -> Result 把参数 buf 中的全部或部分字节写入底层的流。
返回 Result 枚举，如果成功则返回写入的字节数。

注意

write() 方法并不会输出结束时自动追加换行符 \n。如果需要换行符则需要手动添加

范例： 使用 stdout() 向标准输出写入内容

我们之前用过的无数次的 print!() 宏和 println!() 宏都可以向标准输出写入内容。

不过我们这次来一点不一样的，我们使用标准库 std::io 提供的 stdout().write() 方法来输出内容。

use std::io::Write;
fn main() {
   let b1 = std::io::stdout().write("简单教程 ".as_bytes()).unwrap();
   let b2 = std::io::stdout().write(String::from("www.twle.cn").as_bytes()).unwrap();
   std::io::stdout().write(format!("\n写入的字节数为：{}\n",(b1+b2)).as_bytes()).unwrap();
}

编译运行以上 Rust 代码，输出结果如下

简单教程 www.twle.cn
写入的字节数为：24

标准库提供的 std::io::stdout() 会返回返回当前进程的标准输出流 stdout 的句柄。

而 write() 则是标准输出流 stdout 的句柄上的一个方法，用于向标准输出流写入字节流内容。

write() 方法的返回值值一个 Result 枚举，而 unwrap() 则是一个帮助方法，用于简化可恢复错误的处理。它会返回 Result 中存储的实际值。

注意

和文件相关的 IO 我们会在下一个章节介绍。

 

4. 命令行参数

命令行参数是程序执行前就通过终端或命令行提示符或 Shell 传递给程序的参数。

命令行参数有点类似于传递给函数的实参。

比如我们之前见过的无数次的 main.exe 。之前我们运行它的时候没有传递任何参数

./main.exe

但实际上我们是可以传递一些参数的，不管程序使用与否，比如我们可以传递 2019 和 简单教程 作为参数

./main.exe 2019 简单教程

如果要传递多个参数，多个参数之间必须使用 空格（ ' ' ） 分隔。如果参数里有空格，则参数必须使用 双引号（"）包起来。

./main.exe 2019 "简单教程 简单编程"

Rust 语言在标准库中内置了 std::env::args() 函数返回所有的命令行参数。

std::env::args() 返回的结果包含了程序名。例如上面的命令，std::env::args() 中存储的结果为

["./main.exe","2019","简单教程 简单编程"]

范例：输出命令行传递的所有参数

下面的代码，我们通过迭代 std::env::args() 来输出所有传递给命令行的参数。

main.rs

// main.rs
fn main(){
   let cmd_line = std::env::args();
   println!("总共有 {} 个命令行参数",cmd_line.len()); // 传递的参数个数
   for arg in cmd_line {
      println!("[{}]",arg); // 迭代输出命令行传递的参数
   }
}

编译运行以上 Rust 代码，输出结果如下

[www.twle.cn]$ cargo build
   Compiling guess-game-app v0.1.0 (/Users/yufei/Downloads/guess-game-app)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.32s
[www.twle.cn]$ cargo run 1 简单教程 3 简单编程
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.04s
     Running `target/debug/guess-game-app 1 '简单教程' 3 '简单编程'`
总共有 5 个命令行参数
[target/debug/guess-game-app]
[1]
[简单教程]
[3]
[简单编程]

上面的程序，使用 cargo build 命令编译之后，就会生成一个可执行文件 main.exe 或 main。

Rust 语言命令行参数和其它语言的命令行参数一样，都使用 空格（ ' ' ） 来分割所有的参数。例如上面我们传递的 1 简单教程 3 简单编程 会通过空格分割成 ["1","简单教程","3"," "简单编程"] 4 个参数。

但实际上，我们的 std::env::args() 存储者 5 个参数，第一个参数是当前的程序名

程序名是相当于当前的执行目录的。

范例：从命令行读取多个参数

下面的代码从命令行读取多个以空格分开的参数，并统计这些参数的总和。

fn main(){
   let cmd_line = std::env::args();
   println!("总共有 {} 个命令行参数",cmd_line.len()); // 传递的参数个数

   let mut sum = 0;
   let mut has_read_first_arg = false;

   //迭代所有参数并计算它们的总和

   for arg in cmd_line {
      if has_read_first_arg { // 跳过第一个参数，因为它的值是程序名
         sum += arg.parse::<i32>().unwrap();
      }
      has_read_first_arg = true; // 设置跳过第一个参数，这样接下来的参数都可以用于计算
   }
   println!("和值为:{}",sum);
}

编译运行以上 Rust 代码，输出结果如下

[www.twle.cn]$ cargo build
   Compiling guess-game-app v0.1.0 (/Users/yufei/Downloads/guess-game-app)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.59s
[www.twle.cn]$ cargo run 1 2 3 4
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.04s
     Running `target/debug/guess-game-app 1 2 3 4`
总共有 5 个命令行参数
和值为:10

Rust File 文件读写：Rust 标准库提供了大量的模块和方法用于读写文件。Rust 语言使用结构体 File 来描述/展现一个文件。结构体 File 有相关的成员变量或函数用于表示程序可以对文件进行的某些操作和可用的操作方法。所有对结构体 File 的操作方法都会返回一个 Result 枚举。