Rust 跨平台应用开发第一章：快速上手 Rust------实用示例
1.3 实用示例
在这一节中，我们将通过一系列实用的示例来帮助您更好地理解 Rust 的特性，并展示如何在实际项目中使用这些特性。示例将涵盖文件操作、网络请求、并发编程、命令行工具以及使用 Cargo 管理依赖等多个方面。
1.3.1 文件操作示例
Rust 提供了强大的标准库来进行文件操作。在这个示例中，我们将实现一个简单的文本文件读写程序。
创建和写入文件
我们将使用 std::fs 模块中的 File 和 Write trait 来创建和写入文件。
rust
use std::fs::File;
use std::io::{self, Write};
fn write_to_file(filename: &str, content: &str) -> io::Result<()> {
let mut file = File::create(filename)?;
file.write_all(content.as_bytes())?;
Ok(())
}
fn main() {
match write_to_file("output.txt", "Hello, Rust!") {
Ok(_) => println!("File written successfully."),
Err(e) => println!("Failed to write to file: {}", e),
}
}读取文件
接下来，我们将读取文件的内容并打印到控制台。
rust
use std::fs::read_to_string;
fn read_from_file(filename: &str) -> io::Result<String> {
let content = read_to_string(filename)?;
Ok(content)
}
fn main() {
match read_from_file("output.txt") {
Ok(content) => println!("File content:\n{}", content),
Err(e) => println!("Failed to read file: {}", e),
}
}1.3.2 网络请求示例
Rust 的 reqwest 库使得发起 HTTP 请求变得非常简单。以下示例将演示如何发送 GET 请求并处理响应。
使用 reqwest 库
首先，确保在 Cargo.toml 中添加 reqwest 依赖：
rust
[dependencies]
reqwest = { version = "0.11", features = ["blocking"] }
tokio = { version = "1", features = ["full"] }发送 GET 请求
下面的代码示例演示了如何发送 GET 请求并处理 JSON 响应。
rust
use reqwest::blocking::get;
use reqwest::Error;
use serde::Deserialize;
#[derive(Deserialize)]
struct ApiResponse {
userId: u32,
id: u32,
title: String,
completed: bool,
}
fn fetch_data(url: &str) -> Result<ApiResponse, Error> {
let response = get(url)?.json()?;
Ok(response)
}
fn main() {
let url = "https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1";
match fetch_data(url) {
Ok(data) => println!("Fetched data: {:?}", data),
Err(e) => println!("Error fetching data: {}", e),
}
}1.3.3 并发编程示例
Rust 提供了内置的支持用于并发编程。在这个示例中，我们将使用 std::thread 模块创建多个线程并处理数据。
创建线程
下面的代码示例演示了如何创建多个线程，并在每个线程中执行计算任务。
rust
use std::thread;
fn main() {
let mut handles = vec![];
for i in 0..5 {
let handle = thread::spawn(move || {
println!("Thread {} is running", i);
// 模拟计算
i * i
});
handles.push(handle);
}
for handle in handles {
match handle.join() {
Ok(result) => println!("Thread result: {}", result),
Err(e) => println!("Thread error: {:?}", e),
}
}
}使用 Arc 和 Mutex
为了在多个线程间共享数据，我们可以使用 Arc 和 Mutex 组合。以下示例演示了如何安全地共享和修改数据。
rust
use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::thread;
fn main() {
let counter = Arc::new(Mutex::new(0));
let mut handles = vec![];
for _ in 0..10 {
let counter = Arc::clone(&counter);
let handle = thread::spawn(move || {
let mut num = counter.lock().unwrap();
*num += 1;
});
handles.push(handle);
}
for handle in handles {
handle.join().unwrap();
}
println!("Final count: {}", *counter.lock().unwrap());
}1.3.4 数据库操作示例
Rust 也支持与数据库的交互。在这个示例中，我们将使用 diesel 库进行数据库操作。
设置 diesel
确保在 Cargo.toml 中添加 diesel 依赖：
bash
[dependencies]
diesel = { version = "1.4", features = ["sqlite"] }创建数据库连接
以下代码示例演示如何建立与 SQLite 数据库的连接。
rust
#[macro_use]
extern crate diesel;
use diesel::prelude::*;
use diesel::sqlite::SqliteConnection;
fn establish_connection() -> SqliteConnection {
SqliteConnection::establish("my_database.db")
.expect(&format!("Error connecting to {}", "my_database.db"))
}执行查询
以下示例演示了如何执行简单的查询，并处理结果。
rust
#[derive(Queryable)]
struct User {
id: i32,
name: String,
}
fn get_users(connection: &SqliteConnection) -> Vec<User> {
use diesel::dsl::insert_into;
use diesel::table;
let results = table::users::table.load::<User>(connection).expect("Error loading users");
results
}
fn main() {
let connection = establish_connection();
let users = get_users(&connection);
for user in users {
println!("User {}: {}", user.id, user.name);
}
}1.3.5 编写一个简单的命令行工具
Rust 是编写命令行工具的理想选择，因其性能和简洁性。以下示例将展示如何编写一个简单的命令行工具，该工具能够接收用户输入并执行基本的文本操作。
创建新项目
首先，我们需要使用 Cargo 创建一个新的项目。打开终端并运行以下命令：
rust
cargo new cli_tool
cd cli_tool编写命令行工具代码
我们将在 src/main.rs 中编写代码，使其能够接收用户输入并输出处理后的结果。以下是一个简单的命令行工具，它接受用户输入的字符串并返回字符串的长度和反转结果。
rust
use std::io;
fn main() {
println!("请输入一个字符串：");
let mut input = String::new();
io::stdin()
.read_line(&mut input)
.expect("读取输入失败");
let trimmed_input = input.trim();
let length = trimmed_input.len();
let reversed: String = trimmed_input.chars().rev().collect();
println!("您输入的字符串长度为：{}", length);
println!("反转后的字符串为：{}", reversed);
}运行命令行工具
在终端中运行以下命令，启动我们的命令行工具：
bash
cargo run输入一个字符串，您将看到工具返回该字符串的长度和反转结果。
1.3.6 使用 Cargo 管理依赖
Cargo 是 Rust 的构建系统和包管理器，能够轻松管理项目依赖。以下示例将展示如何在项目中添加和使用外部库。
添加依赖
假设我们想使用 regex 库来处理正则表达式。在 Cargo.toml 中，添加如下依赖：
bash
[dependencies]
regex = "1"使用外部库
在 src/main.rs 中，我们将使用 regex 库进行模式匹配。以下是一个使用正则表达式提取字符串中所有数字的示例。
rust
use regex::Regex;
use std::io;
fn main() {
println!("请输入一个字符串：");
let mut input = String::new();
io::stdin()
.read_line(&mut input)
.expect("读取输入失败");
let re = Regex::new(r"\d+").unwrap();
let numbers: Vec<&str> = re.find_iter(&input).map(|mat| mat.as_str()).collect();
println!("输入字符串中的数字有：{:?}", numbers);
}运行项目
再次使用以下命令运行项目，您将能够输入一个字符串，并看到其中提取出的所有数字。
rust
cargo run小结
在本节中，我们通过一系列实用示例展示了 Rust 在文件操作、网络请求、并发编程、命令行工具以及数据库操作等方面的应用。这些示例不仅展示了 Rust 的强大功能，还提供了实际开发中的指导和参考。通过这些示例，您可以更好地理解 Rust 的特性，并将其应用于您的项目中。