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Rust獲取命令行參數(shù)及IO操作方法

 更新時間：2025年06月13日 09:50:09   作者：景天科技苑  
Rust作為一門系統(tǒng)編程語言,提供了強大且安全的I/O操作支持,本文給大家介紹Rust獲取命令行參數(shù)以及IO操作,感興趣的朋友一起看看吧

Rust獲取命令行參數(shù)以及IO操作

Rust作為一門系統(tǒng)編程語言，提供了強大且安全的I/O操作支持。與C/C++不同，Rust通過所有權(quán)系統(tǒng)和豐富的類型系統(tǒng)，在編譯期就能避免許多常見的I/O錯誤。Rust的標準庫std::io模塊包含了大多數(shù)I/O功能，而std::fs模塊則專門處理文件系統(tǒng)操作。

1、接收命令行參數(shù)

1.1 讀取參數(shù)值

Rust 標準庫提供的std::env::args 能夠獲取傳遞給它的命令行參數(shù)的值
這個函數(shù)返回一個傳遞給程序的命令行參數(shù)的 迭代器（iterator）。

use std::env;
fn main() {
    let args: Vec<String> = env::args().collect();
    println!("{:?}", args);
}

首先使用 use 語句來將 std::env 模塊引入作用域以便可以使用它的 args 函數(shù)。
注意 std::env::args 函數(shù)被嵌套進了兩層模塊中。
當(dāng)所需函數(shù)嵌套了多于一層模塊時，通常將父模塊引入作用域，而不是其自身。
這便于我們利用 std::env 中的其他函數(shù)。這比增加了 use std::env::args; 后僅僅使用 args 調(diào)用函數(shù)要更明確一些，因為 args 容易被錯認成一個定義于當(dāng)前模塊的函數(shù)。

得到的第一個參數(shù)是生成的程序本身，后面都是命令行參數(shù)

在 main 函數(shù)的第一行，我們調(diào)用了 env::args，并立即使用 collect 來創(chuàng)建了一個包含迭代器所有值的 vector。
collect 可以被用來創(chuàng)建很多類型的集合，所以這里顯式注明 args 的類型來指定我們需要一個字符串 vector。
雖然在 Rust 中我們很少會需要注明類型，然而 collect 是一個經(jīng)常需要注明類型的函數(shù)，因為 Rust 不能推斷出你想要什么類型的集合。
最后，我們使用調(diào)試格式 :? 打印出 vector。

注意 vector 的第一個值是 “target\debug\myargs.exe”，它是我們二進制文件的名稱。這與 C 中的參數(shù)列表的行為相匹配，讓程序使用在執(zhí)行時調(diào)用它們的名稱。
如果要在消息中打印它或者根據(jù)用于調(diào)用程序的命令行別名更改程序的行為，通常可以方便地訪問程序名稱，不過考慮到本章的目的，我們將忽略它并只保存所需的兩個參數(shù)。

注意args 函數(shù)和無效的 Unicode
注意 std::env::args 在其任何參數(shù)包含無效 Unicode 字符時會 panic。
如果你需要接受包含無效 Unicode 字符的參數(shù)，使用 std::env::args_os 代替。這在某些操作系統(tǒng)中可能發(fā)生
這個函數(shù)返回 OsString 值而不是 String 值。
OsString 值每個平臺都不一樣而且比 String 值處理起來更為復(fù)雜。

use std::env;
fn main() {
    for arg in env::args_os() {
        println!("{:?}", arg);
    }
}

1.2 將參數(shù)值保存進變量

打印出參數(shù) vector 中的值展示了程序可以訪問指定為命令行參數(shù)的值?，F(xiàn)在需要將這兩個參數(shù)的值保存進變量這樣就可以在程序的余下部分使用這些值了。

use std::env;
fn main() {
    //獲取命令行參數(shù)
    let args: Vec<String> = env::args().collect();
    //獲取查詢字符串和文件名
    let query = &args[1];
    let filename = &args[2];
    println!("Searching for {}", query);
    println!("In file {}", filename);
}

正如之前打印出 vector 時所看到的，程序的名稱占據(jù)了 vector 的第一個值 args[0]，所以我們從索引 1 開始。
myargs2 獲取的第一個參數(shù)是需要搜索的字符串，所以將其將第一個參數(shù)的引用存放在變量 query 中。第二個參數(shù)將是文件名，所以將第二個參數(shù)的引用放入變量 filename 中。

2、Rust讀取文件

在 Rust 中讀取文件是常見的 I/O 操作，標準庫提供了多種方法來處理文件讀取。下面我將詳細介紹各種文件讀取方法及其適用場景

2.1. 基本文件讀取

2.1.1 一次性讀取整個文件到字符串

use std::fs;
use std::io;
//讀取文件內(nèi)容
fn read_file(filename: &str) -> io::Result<String> {
    // 使用?來處理錯誤
    // ?會將錯誤傳遞給調(diào)用者
    // ?只能在返回Result的函數(shù)中使用
    // ?會將錯誤類型從io::Error轉(zhuǎn)換為io::Result<String>
    //fs::read_to_string返回Result<String, io::Error>
    let content = fs::read_to_string(filename)?;
    Ok(content)
}
fn main() {
    let filename = "hello.txt";
    match read_file(filename) {
        Ok(content) => println!("File content: {}", content),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

2.1.2 一次性讀取整個文件到字節(jié)向量

用于讀取二進制文件

//讀取文件到字節(jié)向量
use std::fs;
use std::io;
//讀取二進制文件內(nèi)容
fn read_file(filename: &str) -> io::Result<Vec<u8>> {
    // 使用?來處理錯誤
    // ?會將錯誤傳遞給調(diào)用者
    // ?只能在返回Result的函數(shù)中使用
    // ?會將錯誤類型從io::Error轉(zhuǎn)換為io::Result<Vec<u8>>
    //fs::read返回Result<Vec<u8>, io::Error>
    let content = fs::read(filename)?;
    Ok(content)
}
fn main() {
    let filename = "123.vip";
    match read_file(filename) {
        //打印文件的字節(jié)長度
        Ok(content) => println!("File clength: {}", content.len()),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

2.2. 逐行讀取文件

對于大文件，逐行讀取更高效且內(nèi)存友好。

2.2.1 使用 BufReader 逐行讀取

//讀取大文件
use std::fs::File;
use std::io::{ BufRead, BufReader };
//讀取大文件內(nèi)容
fn read_file(filename: &str) -> std::io::Result<()> {
    let file = File::open(filename)?;
    let reader = BufReader::new(file);
    for line in reader.lines() {
        println!("{}", line?);
    }
    Ok(())
}
fn main() {
    let filename = "hello.txt";
    match read_file(filename) {
        Ok(()) => println!("File content: {}", filename),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

特點：
內(nèi)存效率高
自動處理換行符
lines() 返回 Result<String>，需要處理可能的錯誤

2.2.2 使用 BufReader 讀取字節(jié)塊

//使用 BufReader 讀取字節(jié)塊
use std::io::{ self, Read };
use std::fs::File;
//讀取字節(jié)塊
fn read_file(filename: &str) -> io::Result<()> {
    let file = File::open(filename)?;
    let mut reader = io::BufReader::new(file);
    //定義一個字節(jié)緩沖區(qū)
    //緩沖區(qū)的大小為1024字節(jié)
    let mut buffer = [0; 10];
    //循環(huán)讀取字節(jié)塊
    //read方法會將字節(jié)塊讀取到緩沖區(qū)中
    //read方法返回讀取的字節(jié)數(shù)
    //如果讀取到文件末尾，就退出循環(huán)
    loop {
        let n = reader.read(&mut buffer)?;
        if n == 0 {
            break; //讀取到文件末尾，退出循環(huán)
        }
        println!("Read {} bytes: {:?}", n, &buffer[..n]);
        // 處理 buffer[..n]
    }
    Ok(())
}
fn main() {
    match read_file("Cargo.toml") {
        Ok(()) => println!("Read file successfully"),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

特點：
適用于二進制文件
可以控制緩沖區(qū)大小
適合網(wǎng)絡(luò)傳輸或處理大文件

2.3 使用內(nèi)存映射文件 (memmap2)

對于超大文件，內(nèi)存映射可以提高性能：

use std::fs::File;
use memmap2::Mmap;
fn main() -> std::io::Result<()> {
    let file = File::open("Cargo.toml")?;
    //使用memmap2映射文件到內(nèi)存，需要使用unsafe，需要注意
    let mmap = unsafe { Mmap::map(&file)? };
    // 假設(shè)我們搜索某個字節(jié)模式
    let pattern = b"\xDE\xAD\xBE\xEF";
    if let Some(pos) = mmap.windows(pattern.len()).position(|w| w == pattern) {
        println!("Pattern found at offset: {}", pos);
    } else {
        println!("Pattern not found");
    }
    Ok(())
}

注意：內(nèi)存映射涉及 unsafe 代碼，需要謹慎使用。

3、Rust向文件中寫內(nèi)容

//寫入文件
use std::fs;
use std::io;
fn write_file(filename: &str, content: &str) -> io::Result<()> {
    fs::write(filename, content)
}
fn main() {
    let filename = "hello.txt";
    let content = "你好，景天";
    match write_file(filename, content) {
        Ok(()) => println!("Write file successfully"),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

4、Rust序列化與反序列化

使用 serde 庫可以方便地進行 I/O 操作：
需要安裝第三方庫
cargo add serde
cargo add serde_json
并且在Cargo.toml中配置

//序列化和反序列化
use serde::{ Serialize, Deserialize };
use std::fs;
use serde_json;
#[derive(Serialize, Deserialize, Debug)]
#[allow(dead_code)]
struct Person {
    name: String,
    age: u8,
    phones: Vec<String>,
}
fn main() {
    let person = Person {
        name: "John".to_string(),
        age: 30,
        phones: vec!["1234567890".to_string(), "0987654321".to_string()],
    };
    //序列化
    let json = serde_json::to_string(&person).unwrap(); //將結(jié)構(gòu)體序列化為json字符串
    println!("json: {}", json);
    //將序列化后的數(shù)據(jù)寫入文件
    fs::write("person.json", json).unwrap(); //將數(shù)據(jù)寫入文件，json的所有權(quán)已經(jīng)移動到write中了
    //反序列化
    // let person2: Person = serde_json::from_str(&json).unwrap(); //這里json所有權(quán)已不存在
    // println!("person2: {:?}", person2);
    //從文件中讀取數(shù)據(jù)并反序列化
    let json2 = fs::read_to_string("person.json").unwrap();
    let person3: Person = serde_json::from_str(&json2).unwrap();
    println!("person3: {:?}", person3);
}

到此這篇關(guān)于Rust獲取命令行參數(shù)以及IO操作的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Rust獲取命令行參數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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