Rust 中的高效文件读取

简介

在这个实验中，我们得到了一个在 Rust 中从文件读取行的简单实现和一个更高效的实现。简单的方法使用 read_to_string 将文件读入单个字符串，然后将其拆分为行，而更高效的方法使用 BufReader 逐行读取文件，而不将整个内容加载到内存中。

注意：如果实验未指定文件名，你可以使用任何你想要的文件名。例如，你可以使用 main.rs，通过 rustc main.rs &&./main 进行编译和运行。

read_lines

简单方法

对于初学者首次实现从文件读取行来说，这可能是一种合理的初次尝试。

use std::fs::read_to_string;

fn read_lines(filename: &str) -> Vec<String> {
    let mut result = Vec::new();

    for line in read_to_string(filename).unwrap().lines() {
        result.push(line.to_string())
    }

    result
}

由于 lines() 方法返回文件中行的迭代器，我们也可以内联执行映射并收集结果，从而得到更简洁流畅的表达式。

use std::fs::read_to_string;

fn read_lines(filename: &str) -> Vec<String> {
    read_to_string(filename)
     .unwrap()  // 对可能的文件读取错误进行 panic
     .lines()  // 将字符串拆分为字符串切片的迭代器
     .map(String::from)  // 将每个切片转换为字符串
     .collect()  // 将它们收集到一个向量中
}

请注意，在上述两个示例中，我们必须分别使用 .to_string() 和 String::from 将 lines() 返回的 &str 引用转换为拥有的类型 String。

更高效的方法

在这里，我们将打开的 File 的所有权传递给 BufReader 结构体。BufReader 使用内部缓冲区来减少中间分配。

我们还更新了 read_lines，使其返回一个迭代器，而不是为每行在内存中分配新的 String 对象。

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

fn main() {
    // hosts.txt 文件必须存在于当前路径中
    if let Ok(lines) = read_lines("./hosts.txt") {
        // 消耗迭代器，返回一个（可选的）字符串
        for line in lines {
            if let Ok(ip) = line {
                println!("{}", ip);
            }
        }
    }
}

// 输出包装在 Result 中以允许对错误进行匹配
// 返回文件行读取器的迭代器。
fn read_lines<P>(filename: P) -> io::Result<io::Lines<io::BufReader<File>>>
where P: AsRef<Path>, {
    let file = File::open(filename)?;
    Ok(io::BufReader::new(file).lines())
}

运行此程序只会逐行打印内容。

$ echo -e "127.0.0.1\n192.168.0.1\n" > hosts.txt
$ rustc read_lines.rs && ./read_lines
127.0.0.1
192.168.0.1

（请注意，由于 File::open 期望一个通用的 AsRef<Path> 作为参数，我们使用 where 关键字为我们的通用 read_lines() 方法定义相同的通用约束。）

此过程比在内存中使用文件的所有内容创建一个 String 更高效。在处理较大文件时，这尤其可能导致性能问题。

总结

恭喜你！你已完成“Read_lines”实验。你可以在 LabEx 中练习更多实验以提升你的技能。