12 I/O
输入输出性能
译文 · 基于 The Rust Performance Book
I/O
原文链接: https://nnethercote.github.io/perf-book/io.html
加锁
Rust 的 print! 和 println! 宏在每次调用时都会锁定 stdout。若频繁调用这些宏，手动锁定 stdout 可能更好。
例如，把下面这段代码：
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| # let lines = vec!["one", "two", "three"];
for line in lines {
println!("{}", line);
}
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改成：
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| # fn blah() -> Result<(), std::io::Error> {
# let lines = vec!["one", "two", "three"];
use std::io::Write;
let mut stdout = std::io::stdout();
let mut lock = stdout.lock();
for line in lines {
writeln!(lock, "{}", line)?;
}
// 当 `lock` 被丢弃时 stdout 会解锁
# Ok(())
# }
|
stdin 和 stderr 在重复操作时同样可以锁定。
缓冲
Rust 的文件 I/O 默认无缓冲。若对文件或网络套接字有大量小而重复的读/写调用，应使用 BufReader 或 BufWriter。它们在内存中维护输入/输出缓冲区，从而减少所需的系统调用次数。
例如，把下面这段无缓冲写入代码：
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| # fn blah() -> Result<(), std::io::Error> {
# let lines = vec!["one", "two", "three"];
use std::io::Write;
let mut out = std::fs::File::create("test.txt")?;
for line in lines {
writeln!(out, "{}", line)?;
}
# Ok(())
# }
|
改成：
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| # fn blah() -> Result<(), std::io::Error> {
# let lines = vec!["one", "two", "three"];
use std::io::{BufWriter, Write};
let mut out = BufWriter::new(std::fs::File::create("test.txt")?);
for line in lines {
writeln!(out, "{}", line)?;
}
out.flush()?;
# Ok(())
# }
|
示例 1，
示例 2。
显式调用 flush 并非严格必要，因为 out 被丢弃时会自动刷新。不过那样刷新时的任何错误都会被忽略，而显式 flush 会让错误明确暴露。
忘记使用缓冲在写入时更常见。无缓冲和缓冲写入器都实现 Write trait，因此写入无缓冲写入器和缓冲写入器的代码非常相似。相比之下，无缓冲读取器实现 Read trait，而缓冲读取器实现 BufRead trait，因此从无缓冲读取器和缓冲读取器读取的代码不同。例如，用无缓冲读取器逐行读文件很困难，但用缓冲读取器通过 BufRead::read_line 或 BufRead::lines 则很简单。因此，很难像上面写入示例那样为读取器写「前后对比」示例——前后版本会非常相似。
最后注意，缓冲也适用于 stdout，因此对 stdout 大量写入时，可以结合手动加锁和缓冲。
从文件逐行读取
本节说明如何在使用 BufRead 逐行读取文件时避免过多分配。
以原始字节读取输入
内置的 String 类型内部使用 UTF-8，读入输入时会因 UTF-8 校验带来虽小但非零的开销。若只想处理输入字节而不关心 UTF-8（例如处理 ASCII 文本），可以使用 BufRead::read_until。
也有专门用于读取面向字节的行数据和处理字节字符串的 crate。