rust - 为什么复制 C 对无符号整数的 fread 的通用函数总是返回零？

Question

我正在尝试从 16 位体系结构中读取二进制 16 位机器指令(这里的确切性质无关紧要)，然后将它们作为十六进制值打印出来。在 C 中，我发现这很简单，方法是使用 fread 函数将 16 位读入 uint16_t。

我想我会尝试在 Rust 中复制 fread。如果我能提前知道正在读入的变量的确切大小，这似乎是相当微不足道的，而且我已经专门为 16 位工作了。

我决定尝试使 fread 函数对各种内置无符号整数类型具有通用性。为此，我想出了以下函数，使用了 Num crate 中的一些特性:

fn fread<T>(
    buffer: &mut T,
    element_count: usize,
    stream: &mut BufReader<File>,
) -> Result<usize, std::io::Error>
where
    T: num::PrimInt + num::Unsigned,
{
    let type_size = std::mem::size_of::<T>();
    let mut buf = Vec::with_capacity(element_count * type_size);
    let buf_slice = buf.as_mut_slice();

    let bytes_read = match stream.read_exact(buf_slice) {
        Ok(()) => element_count * type_size,
        Err(ref e) if e.kind() == std::io::ErrorKind::UnexpectedEof => 0,
        Err(e) => panic!("{}", e),
    };

    *buffer = buf_slice
        .iter()
        .enumerate()
        .map(|(i, &b)| {
            let mut holder2: T = num::zero();
            holder2 = holder2 | T::from(b).expect("Casting from u8 to T failed");
            holder2 << ((type_size - i) * 8)
        })
        .fold(num::zero(), |acc, h| acc | h);
    Ok(bytes_read)
}

问题是，当我在 main 函数中调用它时，我似乎总是返回 0x00，但函数返回的读取字节数始终为 2，因此程序进入死循环:

extern crate num;

use std::fs::File;
use std::io::BufReader;
use std::io::prelude::Read;

fn main() -> Result<(), std::io::Error> {
    let cmd_line_args = std::env::args().collect::<Vec<_>>();

    let f = File::open(&cmd_line_args[1])?;
    let mut reader = BufReader::new(f);
    let mut instructions: Vec<u16> = Vec::new();

    let mut next_instruction: u16 = 0;
    fread(&mut next_instruction, 1, &mut reader)?;

    let base_address = next_instruction;

    while fread(&mut next_instruction, 1, &mut reader)? > 0 {
        instructions.push(next_instruction);
    }

    println!("{:#04x}", base_address);

    for i in instructions {
        println!("0x{:04x}", i);
    }

    Ok(())
}

在我看来，我似乎从未从文件中读取任何内容，因此该函数总是只返回它应该读取的字节数。我显然没有在这里正确使用某些东西，但老实说我不确定我做错了什么。

如果重要的话，这是在 Windows 的 Rust 1.26 稳定版上编译的。

我做错了什么，我应该做些什么来复制 fread？我意识到这可能是 XY 问题的一个例子(因为几乎可以肯定有更好的 Rust 方法从文件中重复读取一些字节并将它们打包成一个无符号整数)，但我真的很好奇我是什么我在这里做错了。

Answer 1

你的问题是这一行:

let mut buf = Vec::with_capacity(element_count * type_size);

创建一个零长度 向量，即使它为element_count * type_size 字节分配内存。因此，您要求 stream.read_exact 读取零字节。解决此问题的一种方法是将上面的行替换为:

let mut buf = vec![0; element_count * type_size];

旁注:当读取成功时，bytes_read 收到您期望读取的字节数，而不是您实际读取的字节数。您可能应该使用 std::mem::size_of_val (buf_slice) 来获取真实的字节数。