在Rust中处理命令行参数和环境变量

1.摘要

Rust的命令行和环境变量处理在标准库中提供了一整套实现方法, 在本文中除了探索标准库的使用方法之外, 也在不断适应Rust独有的语法特点。在本文中, 我们通过标准库函数的返回值熟悉了迭代器的使用方法, 操作迭代器精确控制保存的内容, 包括字符串和键值对的使用方法。

2.读取参数值

在Rust编程中要读取命令行参数的值, 标准库提供了一个函数: std::env::args, 该函数返回一个传递给命令行参数的迭代器, 迭代器中保存了所有参数内容, 调用者需要调用collect方法将其转换成一个集合, 先看一段示例代码:

use std::env;

fn mAIn() {
    let args: Vec<String> = env::args().collect();
    dbg!(args);
}

在上面的代码中, 首先使用use语句将std::env模块引入作用域以便使用它的args函数。然后调用其collect()方法, 该方法将接收命令行所有参数内容并保存到变量args中, 接着使用dbg!宏打印了args的内容。

现在将这段代码编译执行会发现没有任何内容输出, 这是因为执行运行没有参数信息, 现在我们设计一个场景, 通过search参数来搜索一个文件, 完整命令如下:

cargo run -- search filename.txt

注意: 参数符号"--"与参数名之间有空格。

执行结果如下:

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从返回的结果来看, 集合中保存了三个参数, 实际上第一个参数是我们二进制文件名称, 这跟C语言中的参数列表的行为很类似, 除了获取到调用的程序名称, 还包括所有以空格隔开的参数名称。

3.将参数值保存到变量

在上面的例子中, 参数内容保存到了args变量中, 下面修改一下程序,代码如下:

use std::env;

fn main() {
    let args: Vec<String> = env::args().collect();
    
    let param_name = &args[1];
    let file_name = &args[2];
    
    println!("第一个参数名:{}", param_name);
    println!("第二个参数名:{}", file_name);
}

在上面的代码中, 我们根据数组索引来取变量名称, 例如: args[0]对应是集合中的第一个元素, 也就是二进制程序名, 这个不是我们需要的, 如果要取参数search的内容, 使用args[1], 取文件名使用args[2], 以此类推。

执行结果如下:

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通过不同的变量分别接收不同的参数名, 在程序后面的逻辑中, 就可以使用这些保存独立参数的变量名了。

4.处理环境变量

在std::env模块中, 标准库同样提供了获取环境变量的函数,为: env::vars(), 下面的代码将把我这台电脑的环境变量全部打印出来:

use std::env;

fn main() {
    for (key, value) in env::vars() {
        println!("{} => {}", key, value);
    }
}

同样, env::vars()返回的也是一个迭代器, 不同的是, 数据结构是以key:value对的形式保存, 程序中分别将key和value进行打印:

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下面我们在程序中增加一项功能, 因为打印的参数实在太多, 我想把Path环境变量的内容打印出来该怎么做呢?,修改以下代码:

use std::env;

fn main() {
    let search_key = "PATH";
    match env::var(search_key) {
        Ok(val) => {
            println!("PATH变量保存的内容为:{}", val);
        },
        Err(e) => println!("无法找到key:{}, 错误为:{}", search_key, e)
    }
}

在上面的代码中, 我定义了一个需要搜索的Key名为"PATH", 并使用match正则直接在env::var()的返回迭代器中搜索Key名,这里env::var(param)为什么可以接收参数呢? 进入env.rs源码可以看到以下代码:

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env::var()接收需要搜索的Key,返回了一个Result<T, E>类型, 上面还给了一个使用的示例。

从env:var()函数内部,我们可以看到返回的是一个Result<String, VarError>类型,因此,如果获取成功,在Ok()宏中可以设置参数接收结果,而使用Err()宏接收可能因失败返回的错误, 先看下成功的情况, 打印PATH环境变量内容如下:

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现在再看一个搜索失败的情况, 将要搜索的key的内容修改为: "SUNTIGER", 执行结果如下:

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此时将走另一个流程, 利用Err()宏打印错误信息。

除此之外, std::env包中还包含其他的一些方法, 例如:设置环境变量:set_var()、删除当前运行进程的环境变量:remove_var()等,感兴趣的可以查看Rust的官方文档, 这里不再赘述。

5.总结

在本章节中, 我们探讨了Rust处理命令行参数的常见的两种方式和处理环境变量的两种常见方式, 抛开Rust的语法, 实际上在命令行参数的处理方式上, 与其它语言大同小异, 可能影响我们习惯的也就只剩下语法。Rust在某些机制实现上跟Go语言比起来可能略显繁琐, 但我们在学习任何语言的时候首先要想到每种编程语言的主要特点, 例如: Go语言主打一个语法简洁和高并发, 因此学习Go语言上手感觉特别快, 而且在处理高并发过程中, Go语言的协程和通道使用起来特别容易,性能也非常不错。而Rust的主打特点是内存安全, 要将这种安全思想贯穿全局, Rust会强行转换使用它的每个人的编程思想, 而Rust编译器就像映射的镜子, 任何不好的编程习惯和疏忽换来的都是红色的错误提示。