从实现 Read 的类型中读取任意数量的字节

Question

我有一个Read；目前是File。我想从中读取一些仅在运行时才知道的字节（二进制数据结构中的长度前缀）。

所以我尝试了这个：

let mut vec = Vec::with_capacity(length);
let count = file.read(vec.as_mut_slice()).unwrap();

但count 为零，因为vec.as_mut_slice().len() 也为零。

[0u8;length] 当然不起作用，因为大小必须在编译时知道。

我想做

let mut vec = Vec::with_capacity(length);
let count = file.take(length).read_to_end(vec).unwrap();

但是take 的接收器参数是T，而我只有&mut T（而且我不确定为什么需要它）。

我想我可以用BufReader 替换File 并用fill_buf 和consume 跳舞，这听起来很复杂，但我仍然想知道：我是否忽略了什么？

Answer 1

与迭代器适配器一样，IO 适配器采用 self 的值以尽可能高效。与迭代器适配器一样，对Read 的可变引用也是Read。

要解决你的问题，你只需要Read::by_ref:

use std::io::Read;
use std::fs::File;

fn main() {
    let mut file = File::open("/etc/hosts").unwrap();
    let length = 5;

    let mut vec = Vec::with_capacity(length);
    file.by_ref().take(length as u64).read_to_end(&mut vec).unwrap();

    let mut the_rest = Vec::new();
    file.read_to_end(&mut the_rest).unwrap();
}

Answer 2

1。填充这个向量版本

您的第一个解决方案即将生效。您发现了问题，但没有尝试解决它！问题是无论向量的容量如何，它仍然是空的 (vec.len() == 0)。相反，您实际上可以用空元素填充它，例如：

let mut vec = vec![0u8; length];

以下完整代码有效：

#![feature(convert)] // needed for `as_mut_slice()` as of 2015-07-19

use std::fs::File;
use std::io::Read;

fn main() {
    let mut file = File::open("/usr/share/dict/words").unwrap();
    let length: usize = 100;
    let mut vec = vec![0u8; length];
    let count = file.read(vec.as_mut_slice()).unwrap();
    println!("read {} bytes.", count);
    println!("vec = {:?}", vec);
}

当然，你还是要检查是否count == length，如果不是的话，再往缓冲区里读更多的数据。

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2。迭代器版本

您的第二个解决方案更好，因为您不必检查已读取多少字节，也不必重新读取以防count != length。您需要在 Read 特征（由 File 实现）上使用 bytes() 函数。这会将文件转换为流（即迭代器）。因为仍然可能发生错误，所以您不会得到Iterator<Item=u8>，而是Iterator<Item=Result<u8, R::Err>>。因此，您需要在迭代器中明确处理故障。为简单起见，我们将在此处使用unwrap()：

use std::fs::File;
use std::io::Read;

fn main() {
    let file = File::open("/usr/share/dict/words").unwrap();
    let length: usize = 100;
    let vec: Vec<u8> = file
        .bytes()
        .take(length)
        .map(|r: Result<u8, _>| r.unwrap()) // or deal explicitly with failure!
        .collect();
    println!("vec = {:?}", vec);
}

Answer 3

您始终可以使用一点unsafe 来创建未初始化内存的向量。使用原始类型是完全安全的：

let mut v: Vec<u8> = Vec::with_capacity(length);
unsafe { v.set_len(length); }
let count = file.read(vec.as_mut_slice()).unwrap();

这样，vec.len() 将被设置为其容量，并且其中的所有字节都将未初始化（可能为零，但也可能是一些垃圾）。这样可以避免将内存归零，这对于原始类型来说非常安全。

请注意，Read 上的 read() 方法不能保证填充整个切片。它可能以小于切片长度的字节数返回。有几个 RFC 关于添加方法来填补这一空白，例如，this 一个。