【Rust】文件系统

       

目录

一、读取文件的字符串行

二、避免读取写入同一文件

三、使用内存映射随机访问文件

四、过去 24 小时内修改过的文件名

五、查找给定路径的循环

六、递归查找重名文件

七、使用给定断言递归查找所有文件

八、跳过隐藏文件遍历目录

九、在给定深度的目录，递归计算文件大小

十、递归查找所有 png 文件

十一、忽略文件名大小写，使用给定模式查找所有文件

---

        本文将介绍Rust的文件系统，涵盖文件读写、目录遍历，并给出代码示例。

一、读取文件的字符串行

        我们向文件写入三行信息，然后使用 BufRead::lines 创建的迭代器 Lines 读取文件，一次读回一行。File 模块实现了提供 BufReader 结构体的 Read trait。File::create 打开文件 File 进行写入，File::open 则进行读取，代码如下：

use std::fs::File;
use std::io::{Write, BufReader, BufRead, Error};fn main() -> Result<(), Error> {let path = "lines.txt";let mut output = File::create(path)?;write!(output, "out")?;let input = File::open(path)?;let buffered = BufReader::new(input);for line in buffered.lines() {println!("{}", line?);}Ok(())
}

二、避免读取写入同一文件

        对文件使用 same_file::Handle 结构体，可以测试文件句柄是否等同。在本实例中，将对要读取和写入的文件句柄进行相等性测试。

use same_file::Handle;
use std::fs::File;
use std::io::{BufRead, BufReader, Error, ErrorKind};
use std::path::Path;fn main() -> Result<(), Error> {let path_to_read = Path::new("new.txt");let stdout_handle = Handle::stdout()?;let handle = Handle::from_path(path_to_read)?;if stdout_handle == handle {return Err(Error::new(ErrorKind::Other,"You are reading and writing to the same file",));} else {let file = File::open(&path_to_read)?;let file = BufReader::new(file);for (num, line) in file.lines().enumerate() {println!("{} : {}", num, line?.to_uppercase());}}Ok(())
}

三、使用内存映射随机访问文件

       使用 memmap 创建文件的内存映射，并模拟文件的一些非序列读取。使用内存映射意味着您仅需索引一个切片，而不是使用 seek 方法来导航整个文件。

        Mmap::map 函数假定内存映射后的文件没有被另一个进程同时更改，否则会出现竞态条件。

use memmap::Mmap;
use std::fs::File;
use std::io::{Write, Error};fn main() -> Result<(), Error> {write!(File::create("content.txt")?, "My hovercraft is full of eels!")?;let file = File::open("content.txt")?;let map = unsafe { Mmap::map(&file)? };let random_indexes = [0, 1, 2, 19, 22, 10, 11, 29];assert_eq!(&map[3..13], b"hovercraft");let random_bytes: Vec<u8> = random_indexes.iter().map(|&idx| map[idx]).collect();assert_eq!(&random_bytes[..], b"My loaf!");Ok(())
}

四、过去 24 小时内修改过的文件名

        通过调用 env::current_dir 获取当前工作目录，然后通过 fs::read_dir 读取目录中的每个条目，通过 DirEntry::path 提取条目路径，以及通过通过 fs::Metadata 获取条目元数据。Metadata::modified 返回条目自上次更改以来的运行时间 SystemTime::elapsed。Duration::as_secs 将时间转换为秒，并与 24 小时（24 * 60 * 60 秒）进行比较。Metadata::is_file 用于筛选出目录。

use error_chain::error_chain;use std::{env, fs};error_chain! {foreign_links {Io(std::io::Error);SystemTimeError(std::time::SystemTimeError);}
}fn main() -> Result<()> {let current_dir = env::current_dir()?;println!("Entries modified in the last 24 hours in {:?}:",current_dir);for entry in fs::read_dir(current_dir)? {let entry = entry?;let path = entry.path();let metadata = fs::metadata(&path)?;let last_modified = metadata.modified()?.elapsed()?.as_secs();if last_modified < 24 * 3600 && metadata.is_file() {println!("Last modified: {:?} seconds, is read only: {:?}, size: {:?} bytes, filename: {:?}",last_modified,metadata.permissions().readonly(),metadata.len(),path.file_name().ok_or("No filename")?);}}Ok(())
}

五、查找给定路径的循环

        使用 same_file::is_same_file 检测给定路径的循环。例如，可以通过软连接（符号链接）在 Unix 系统上创建循环：

mkdir -p /tmp/foo/bar/baz
ln -s /tmp/foo/  /tmp/foo/bar/baz/qux

        下面的实例将断言存在一个循环。

use std::io;
use std::path::{Path, PathBuf};
use same_file::is_same_file;fn contains_loop<P: AsRef<Path>>(path: P) -> io::Result<Option<(PathBuf, PathBuf)>> {let path = path.as_ref();let mut path_buf = path.to_path_buf();while path_buf.pop() {if is_same_file(&path_buf, path)? {return Ok(Some((path_buf, path.to_path_buf())));} else if let Some(looped_paths) = contains_loop(&path_buf)? {return Ok(Some(looped_paths));}}return Ok(None);
}fn main() {assert_eq!(contains_loop("/tmp/foo/bar/baz/qux/bar/baz").unwrap(),Some((PathBuf::from("/tmp/foo"),PathBuf::from("/tmp/foo/bar/baz/qux"))));
}

六、递归查找重名文件

        在当前目录中递归查找重复的文件名，只打印一次。

use std::collections::HashMap;
use walkdir::WalkDir;fn main() {let mut filenames = HashMap::new();for entry in WalkDir::new(".").into_iter().filter_map(Result::ok).filter(|e| !e.file_type().is_dir()) {let f_name = String::from(entry.file_name().to_string_lossy());let counter = filenames.entry(f_name.clone()).or_insert(0);*counter += 1;if *counter == 2 {println!("{}", f_name);}}
}

七、使用给定断言递归查找所有文件

        在当前目录中查找最近一天内修改的 JSON 文件。使用 follow_links 确保软链接（符号链接）像普通目录和文件一样被按照当前查找规则执行。

use error_chain::error_chain;use walkdir::WalkDir;error_chain! {foreign_links {WalkDir(walkdir::Error);Io(std::io::Error);SystemTime(std::time::SystemTimeError);}
}fn main() -> Result<()> {for entry in WalkDir::new(".").follow_links(true).into_iter().filter_map(|e| e.ok()) {let f_name = entry.file_name().to_string_lossy();let sec = entry.metadata()?.modified()?;if f_name.ends_with(".json") && sec.elapsed()?.as_secs() < 86400 {println!("{}", f_name);}}Ok(())
}

八、跳过隐藏文件遍历目录

        递归下行到子目录的过程中，使用 filter_entry 对目录中的条目传递 is_not_hidden 断言，从而跳过隐藏的文件和目录。Iterator::filter 可应用到要检索的任何目录 WalkDir::DirEntry，即使父目录是隐藏目录。

        根目录 "." 的检索结果，通过在断言 is_not_hidden 中使用 WalkDir::depth 参数生成。

use walkdir::{DirEntry, WalkDir};fn is_not_hidden(entry: &DirEntry) -> bool {entry.file_name().to_str().map(|s| entry.depth() == 0 || !s.starts_with(".")).unwrap_or(false)
}fn main() {WalkDir::new(".").into_iter().filter_entry(|e| is_not_hidden(e)).filter_map(|v| v.ok()).for_each(|x| println!("{}", x.path().display()));
}

九、在给定深度的目录，递归计算文件大小

        通过 WalkDir::min_depth 和 WalkDir::max_depth 方法，可以灵活设置目录的递归深度。下面的实例计算了 3 层子文件夹深度的所有文件的大小总和，计算中忽略根文件夹中的文件。

use walkdir::WalkDir;fn main() {let total_size = WalkDir::new(".").min_depth(1).max_depth(3).into_iter().filter_map(|entry| entry.ok()).filter_map(|entry| entry.metadata().ok()).filter(|metadata| metadata.is_file()).fold(0, |acc, m| acc + m.len());println!("Total size: {} bytes.", total_size);
}

十、递归查找所有 png 文件

        在路径任意部分使用 ** 模式，例如，/media/**/*.png 匹配 media 及其子目录中的所有 PNG 文件。

use error_chain::error_chain;use glob::glob;error_chain! {foreign_links {Glob(glob::GlobError);Pattern(glob::PatternError);}
}fn main() -> Result<()> {for entry in glob("**/*.png")? {println!("{}", entry?.display());}Ok(())
}

十一、忽略文件名大小写，使用给定模式查找所有文件

        在 /media/ 目录中查找与正则表达模式 img_[0-9]*.png 匹配的所有图像文件。

        一个自定义 MatchOptions 结构体被传递给 glob_with 函数，使全局命令模式下不区分大小写，同时保持其它选项的默认值 Default。

        注：glob 是 glob command 的简写。在 shell 里面，用 * 等匹配模式来匹配文件，如：ls src/*.rs。

use error_chain::error_chain;
use glob::{glob_with, MatchOptions};error_chain! {foreign_links {Glob(glob::GlobError);Pattern(glob::PatternError);}
}fn main() -> Result<()> {let options = MatchOptions {case_sensitive: false,..Default::default()};for entry in glob_with("/media/img_[0-9]*.png", options)? {println!("{}", entry?.display());}Ok(())
}