Rust：Read trait

1. Read trait简介

Read trait允许从源中读取字节。实现Read trait的类型被称为“读取器”。

Read trait是一个在Rust中定义的特性，它允许从某个数据源中读取字节。实现了Read trait的类型被称为“读取器”，它们可以使用Read trait定义的方法来从数据源中读取数据。

例如，File类型实现了Read trait，因此我们可以使用File类型的实例来从文件中读取数据。

pub trait Read {
    fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize>;
    ...
}

2. read方法

读取器由一个必需的方法定义，即read()。每次调用read()都会尝试将字节从此源拉入提供的缓冲区。

fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize>;

例如，我们可以使用File类型来实现Read：

use std::io;
use std::io::prelude::*;
use std::fs::File;

fn main() -> io::Result<()> {
    // 打开文件
    let mut f = File::open("foo.txt")?;
    // 创建一个长度为10的缓冲区
    let mut buffer = [0; 10];

    // 读取最多10个字节
    f.read(&mut buffer)?;

    Ok(())
}

3. 其他方法

许多其他方法都是基于read()实现的，这给了实现者许多读取字节的方式，而只需要实现一个方法。

例如，我们可以使用read_to_end方法将整个文件读入缓冲区：

use std::io;
use std::io::prelude::*;
use std::fs::File;

fn main() -> io::Result<()> {
    // 打开文件
    let mut f = File::open("foo.txt")?;
    // 创建一个动态缓冲区
    let mut buffer = Vec::new();

    // 读取整个文件
    f.read_to_end(&mut buffer)?;

    Ok(())
}

4. 可组合性

读取器旨在彼此可组合。std::io中的许多实现者都接受并提供实现Read trait的类型。

例如，我们可以使用chain方法将两个读取器链接在一起：

use std::io;
use std::io::prelude::*;
use std::fs::File;

fn main() -> io::Result<()> {
    // 打开两个文件
    let f1 = File::open("foo.txt")?;
    let f2 = File::open("bar.txt")?;

    // 将两个文件链接在一起
    let mut handle = f1.chain(f2);
    let mut buffer = String::new();

    // 将两个文件都读入同一个缓冲区
    handle.read_to_string(&mut buffer)?;

    Ok(())
}

5. 效率

请注意，每次调用read()都可能涉及系统调用，因此，使用实现BufRead的东西（例如BufReader）将更加高效。

系统调用是指计算机程序请求操作系统内核提供服务的过程，它通常会带来一定的性能开销。

因此，如果我们需要频繁地调用read方法来读取数据，那么使用实现了BufRead trait的类型（例如BufReader）将更加高效。这是因为BufRead trait提供了一个内部缓冲区，可以减少系统调用的次数，从而提高读取数据的效率。

例如，我们可以使用BufReader来按行读取文件：

use std::io::{self, BufRead};
use std::fs::File;

fn main() -> io::Result<()> {
    // 打开文件
    let file = File::open("foo.txt")?;
    // 创建一个带缓冲区的读取器
    let reader = io::BufReader::new(file);

    // 按行读取文件
    for line in reader.lines() {
        println!("{}", line?);
    }

    Ok(())
}

当你需要从某个源读取字节时，你可能需要实现 Read trait。例如，如果你正在编写一个从文件、套接字或其他类型的流中读取数据的程序，那么你可能需要实现 Read trait 来从这些源中读取数据。Read trait 的实现者只需要定义一个必需的方法 read()，该方法负责从源中读取字节并将其放入提供的缓冲区中 。from刘金，转载请注明原文链接。感谢！