第17课：文件IO

🎯 本课目标

掌握Rust文件读写、目录操作、标准IO和路径处理。

1. 文件读写

use std::fs::{File, OpenOptions};
use std::io::{Read, Write, BufReader, BufWriter};

fn main() -> std::io::Result<()> {
    // 一次性读取
    let content = std::fs::read_to_string("input.txt")?;

    // 一次性写入
    std::fs::write("output.txt", "Hello, file!")?;

    // 缓冲读取
    let file = File::open("input.txt")?;
    let mut reader = BufReader::new(file);
    let mut buf = [0; 1024];
    let n = reader.read(&mut buf)?;

    // 缓冲写入
    let file = File::create("output.txt")?;
    let mut writer = BufWriter::new(file);
    writer.write_all(b"Hello")?;
    writer.flush()?;

    // 高级选项
    let file = OpenOptions::new()
        .read(true)
        .write(true)
        .create(true)
        .append(true)
        .open("log.txt")?;

    // 逐行读取
    use std::io::BufRead;
    let file = File::open("input.txt")?;
    for line in BufReader::new(file).lines() {
        println!("{}", line?);
    }

    Ok(())
}

✅ 编译验证通过

2. 目录操作

use std::fs;
use std::path::Path;

fn main() -> std::io::Result<()> {
    // 创建目录
    fs::create_dir("test_dir")?;
    fs::create_dir_all("test_dir/sub/deep")?;

    // 遍历目录
    for entry in fs::read_dir(".")? {
        let entry = entry?;
        let path = entry.path();
        if path.is_dir() {
            println!("[DIR] {:?}", path);
        } else {
            println!("[FILE] {:?}", path);
        }
    }

    // 路径操作
    let path = Path::new("/home/user/file.txt");
    println!("父目录: {:?}", path.parent());
    println!("文件名: {:?}", path.file_name());
    println!("扩展名: {:?}", path.extension());

    // 文件元数据
    let meta = fs::metadata("input.txt")?;
    println!("大小: {} bytes", meta.len());

    Ok(())
}

✅ 编译验证通过

3. 标准IO

use std::io;

fn main() -> io::Result<()> {
    // 读取一行
    let mut input = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut input)?;
    println!("输入: {}", input.trim());

    // 锁定stdin提高性能
    let stdin = io::stdin();
    let mut handle = stdin.lock();
    for line in handle.lines() {
        println!("{}", line?);
    }

    Ok(())
}

✅ 编译验证通过

4. 文件IO的内存模型

📝 练习题

🔬 深度理解：Rust与系统编程

📊 Rust vs C/C++对比

🛡️ 安全编码实践