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Rollup merge of #99415 - ferrocene:pa-reuse-initial, r=Mark-Simulacrum
[rust.git] / library / std / src / io / mod.rs
1 //! Traits, helpers, and type definitions for core I/O functionality.
2 //!
3 //! The `std::io` module contains a number of common things you'll need
4 //! when doing input and output. The most core part of this module is
5 //! the [`Read`] and [`Write`] traits, which provide the
6 //! most general interface for reading and writing input and output.
7 //!
8 //! # Read and Write
9 //!
10 //! Because they are traits, [`Read`] and [`Write`] are implemented by a number
11 //! of other types, and you can implement them for your types too. As such,
12 //! you'll see a few different types of I/O throughout the documentation in
13 //! this module: [`File`]s, [`TcpStream`]s, and sometimes even [`Vec<T>`]s. For
14 //! example, [`Read`] adds a [`read`][`Read::read`] method, which we can use on
15 //! [`File`]s:
16 //!
17 //! ```no_run
18 //! use std::io;
19 //! use std::io::prelude::*;
20 //! use std::fs::File;
21 //!
22 //! fn main() -> io::Result<()> {
23 //!     let mut f = File::open("foo.txt")?;
24 //!     let mut buffer = [0; 10];
25 //!
26 //!     // read up to 10 bytes
27 //!     let n = f.read(&mut buffer)?;
28 //!
29 //!     println!("The bytes: {:?}", &buffer[..n]);
30 //!     Ok(())
31 //! }
32 //! ```
33 //!
34 //! [`Read`] and [`Write`] are so important, implementors of the two traits have a
35 //! nickname: readers and writers. So you'll sometimes see 'a reader' instead
36 //! of 'a type that implements the [`Read`] trait'. Much easier!
37 //!
38 //! ## Seek and BufRead
39 //!
40 //! Beyond that, there are two important traits that are provided: [`Seek`]
41 //! and [`BufRead`]. Both of these build on top of a reader to control
42 //! how the reading happens. [`Seek`] lets you control where the next byte is
43 //! coming from:
44 //!
45 //! ```no_run
46 //! use std::io;
47 //! use std::io::prelude::*;
48 //! use std::io::SeekFrom;
49 //! use std::fs::File;
50 //!
51 //! fn main() -> io::Result<()> {
52 //!     let mut f = File::open("foo.txt")?;
53 //!     let mut buffer = [0; 10];
54 //!
55 //!     // skip to the last 10 bytes of the file
56 //!     f.seek(SeekFrom::End(-10))?;
57 //!
58 //!     // read up to 10 bytes
59 //!     let n = f.read(&mut buffer)?;
60 //!
61 //!     println!("The bytes: {:?}", &buffer[..n]);
62 //!     Ok(())
63 //! }
64 //! ```
65 //!
66 //! [`BufRead`] uses an internal buffer to provide a number of other ways to read, but
67 //! to show it off, we'll need to talk about buffers in general. Keep reading!
68 //!
69 //! ## BufReader and BufWriter
70 //!
71 //! Byte-based interfaces are unwieldy and can be inefficient, as we'd need to be
72 //! making near-constant calls to the operating system. To help with this,
73 //! `std::io` comes with two structs, [`BufReader`] and [`BufWriter`], which wrap
74 //! readers and writers. The wrapper uses a buffer, reducing the number of
75 //! calls and providing nicer methods for accessing exactly what you want.
76 //!
77 //! For example, [`BufReader`] works with the [`BufRead`] trait to add extra
78 //! methods to any reader:
79 //!
80 //! ```no_run
81 //! use std::io;
82 //! use std::io::prelude::*;
83 //! use std::io::BufReader;
84 //! use std::fs::File;
85 //!
86 //! fn main() -> io::Result<()> {
87 //!     let f = File::open("foo.txt")?;
88 //!     let mut reader = BufReader::new(f);
89 //!     let mut buffer = String::new();
90 //!
91 //!     // read a line into buffer
92 //!     reader.read_line(&mut buffer)?;
93 //!
94 //!     println!("{buffer}");
95 //!     Ok(())
96 //! }
97 //! ```
98 //!
99 //! [`BufWriter`] doesn't add any new ways of writing; it just buffers every call
100 //! to [`write`][`Write::write`]:
101 //!
102 //! ```no_run
103 //! use std::io;
104 //! use std::io::prelude::*;
105 //! use std::io::BufWriter;
106 //! use std::fs::File;
107 //!
108 //! fn main() -> io::Result<()> {
109 //!     let f = File::create("foo.txt")?;
110 //!     {
111 //!         let mut writer = BufWriter::new(f);
112 //!
113 //!         // write a byte to the buffer
114 //!         writer.write(&[42])?;
115 //!
116 //!     } // the buffer is flushed once writer goes out of scope
117 //!
118 //!     Ok(())
119 //! }
120 //! ```
121 //!
122 //! ## Standard input and output
123 //!
124 //! A very common source of input is standard input:
125 //!
126 //! ```no_run
127 //! use std::io;
128 //!
129 //! fn main() -> io::Result<()> {
130 //!     let mut input = String::new();
131 //!
132 //!     io::stdin().read_line(&mut input)?;
133 //!
134 //!     println!("You typed: {}", input.trim());
135 //!     Ok(())
136 //! }
137 //! ```
138 //!
139 //! Note that you cannot use the [`?` operator] in functions that do not return
140 //! a [`Result<T, E>`][`Result`]. Instead, you can call [`.unwrap()`]
141 //! or `match` on the return value to catch any possible errors:
142 //!
143 //! ```no_run
144 //! use std::io;
145 //!
146 //! let mut input = String::new();
147 //!
148 //! io::stdin().read_line(&mut input).unwrap();
149 //! ```
150 //!
151 //! And a very common source of output is standard output:
152 //!
153 //! ```no_run
154 //! use std::io;
155 //! use std::io::prelude::*;
156 //!
157 //! fn main() -> io::Result<()> {
158 //!     io::stdout().write(&[42])?;
159 //!     Ok(())
160 //! }
161 //! ```
162 //!
163 //! Of course, using [`io::stdout`] directly is less common than something like
164 //! [`println!`].
165 //!
166 //! ## Iterator types
167 //!
168 //! A large number of the structures provided by `std::io` are for various
169 //! ways of iterating over I/O. For example, [`Lines`] is used to split over
170 //! lines:
171 //!
172 //! ```no_run
173 //! use std::io;
174 //! use std::io::prelude::*;
175 //! use std::io::BufReader;
176 //! use std::fs::File;
177 //!
178 //! fn main() -> io::Result<()> {
179 //!     let f = File::open("foo.txt")?;
180 //!     let reader = BufReader::new(f);
181 //!
182 //!     for line in reader.lines() {
183 //!         println!("{}", line?);
184 //!     }
185 //!     Ok(())
186 //! }
187 //! ```
188 //!
189 //! ## Functions
190 //!
191 //! There are a number of [functions][functions-list] that offer access to various
192 //! features. For example, we can use three of these functions to copy everything
193 //! from standard input to standard output:
194 //!
195 //! ```no_run
196 //! use std::io;
197 //!
198 //! fn main() -> io::Result<()> {
199 //!     io::copy(&mut io::stdin(), &mut io::stdout())?;
200 //!     Ok(())
201 //! }
202 //! ```
203 //!
204 //! [functions-list]: #functions-1
205 //!
206 //! ## io::Result
207 //!
208 //! Last, but certainly not least, is [`io::Result`]. This type is used
209 //! as the return type of many `std::io` functions that can cause an error, and
210 //! can be returned from your own functions as well. Many of the examples in this
211 //! module use the [`?` operator]:
212 //!
213 //! ```
214 //! use std::io;
215 //!
216 //! fn read_input() -> io::Result<()> {
217 //!     let mut input = String::new();
218 //!
219 //!     io::stdin().read_line(&mut input)?;
220 //!
221 //!     println!("You typed: {}", input.trim());
222 //!
223 //!     Ok(())
224 //! }
225 //! ```
226 //!
227 //! The return type of `read_input()`, [`io::Result<()>`][`io::Result`], is a very
228 //! common type for functions which don't have a 'real' return value, but do want to
229 //! return errors if they happen. In this case, the only purpose of this function is
230 //! to read the line and print it, so we use `()`.
231 //!
232 //! ## Platform-specific behavior
233 //!
234 //! Many I/O functions throughout the standard library are documented to indicate
235 //! what various library or syscalls they are delegated to. This is done to help
236 //! applications both understand what's happening under the hood as well as investigate
237 //! any possibly unclear semantics. Note, however, that this is informative, not a binding
238 //! contract. The implementation of many of these functions are subject to change over
239 //! time and may call fewer or more syscalls/library functions.
240 //!
241 //! [`File`]: crate::fs::File
242 //! [`TcpStream`]: crate::net::TcpStream
243 //! [`io::stdout`]: stdout
244 //! [`io::Result`]: self::Result
245 //! [`?` operator]: ../../book/appendix-02-operators.html
246 //! [`Result`]: crate::result::Result
247 //! [`.unwrap()`]: crate::result::Result::unwrap
248
249 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
250
251 #[cfg(test)]
252 mod tests;
253
254 use crate::cmp;
255 use crate::fmt;
256 use crate::mem::replace;
257 use crate::ops::{Deref, DerefMut};
258 use crate::slice;
259 use crate::str;
260 use crate::sys;
261 use crate::sys_common::memchr;
262
263 #[stable(feature = "bufwriter_into_parts", since = "1.56.0")]
264 pub use self::buffered::WriterPanicked;
265 #[unstable(feature = "internal_output_capture", issue = "none")]
266 #[doc(no_inline, hidden)]
267 pub use self::stdio::set_output_capture;
268 #[unstable(feature = "print_internals", issue = "none")]
269 pub use self::stdio::{_eprint, _print};
270 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
271 pub use self::{
272     buffered::{BufReader, BufWriter, IntoInnerError, LineWriter},
273     copy::copy,
274     cursor::Cursor,
275     error::{Error, ErrorKind, Result},
276     stdio::{stderr, stdin, stdout, Stderr, StderrLock, Stdin, StdinLock, Stdout, StdoutLock},
277     util::{empty, repeat, sink, Empty, Repeat, Sink},
278 };
279
280 #[unstable(feature = "read_buf", issue = "78485")]
281 pub use self::readbuf::ReadBuf;
282 pub(crate) use error::const_io_error;
283
284 mod buffered;
285 pub(crate) mod copy;
286 mod cursor;
287 mod error;
288 mod impls;
289 pub mod prelude;
290 mod readbuf;
291 mod stdio;
292 mod util;
293
294 const DEFAULT_BUF_SIZE: usize = crate::sys_common::io::DEFAULT_BUF_SIZE;
295
296 pub(crate) use stdio::cleanup;
297
298 struct Guard<'a> {
299     buf: &'a mut Vec<u8>,
300     len: usize,
301 }
302
303 impl Drop for Guard<'_> {
304     fn drop(&mut self) {
305         unsafe {
306             self.buf.set_len(self.len);
307         }
308     }
309 }
310
311 // Several `read_to_string` and `read_line` methods in the standard library will
312 // append data into a `String` buffer, but we need to be pretty careful when
313 // doing this. The implementation will just call `.as_mut_vec()` and then
314 // delegate to a byte-oriented reading method, but we must ensure that when
315 // returning we never leave `buf` in a state such that it contains invalid UTF-8
316 // in its bounds.
317 //
318 // To this end, we use an RAII guard (to protect against panics) which updates
319 // the length of the string when it is dropped. This guard initially truncates
320 // the string to the prior length and only after we've validated that the
321 // new contents are valid UTF-8 do we allow it to set a longer length.
322 //
323 // The unsafety in this function is twofold:
324 //
325 // 1. We're looking at the raw bytes of `buf`, so we take on the burden of UTF-8
326 //    checks.
327 // 2. We're passing a raw buffer to the function `f`, and it is expected that
328 //    the function only *appends* bytes to the buffer. We'll get undefined
329 //    behavior if existing bytes are overwritten to have non-UTF-8 data.
330 pub(crate) unsafe fn append_to_string<F>(buf: &mut String, f: F) -> Result<usize>
331 where
332     F: FnOnce(&mut Vec<u8>) -> Result<usize>,
333 {
334     let mut g = Guard { len: buf.len(), buf: buf.as_mut_vec() };
335     let ret = f(g.buf);
336     if str::from_utf8(&g.buf[g.len..]).is_err() {
337         ret.and_then(|_| {
338             Err(error::const_io_error!(
339                 ErrorKind::InvalidData,
340                 "stream did not contain valid UTF-8"
341             ))
342         })
343     } else {
344         g.len = g.buf.len();
345         ret
346     }
347 }
348
349 // This uses an adaptive system to extend the vector when it fills. We want to
350 // avoid paying to allocate and zero a huge chunk of memory if the reader only
351 // has 4 bytes while still making large reads if the reader does have a ton
352 // of data to return. Simply tacking on an extra DEFAULT_BUF_SIZE space every
353 // time is 4,500 times (!) slower than a default reservation size of 32 if the
354 // reader has a very small amount of data to return.
355 pub(crate) fn default_read_to_end<R: Read + ?Sized>(r: &mut R, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
356     let start_len = buf.len();
357     let start_cap = buf.capacity();
358
359     let mut initialized = 0; // Extra initialized bytes from previous loop iteration
360     loop {
361         if buf.len() == buf.capacity() {
362             buf.reserve(32); // buf is full, need more space
363         }
364
365         let mut read_buf = ReadBuf::uninit(buf.spare_capacity_mut());
366
367         // SAFETY: These bytes were initialized but not filled in the previous loop
368         unsafe {
369             read_buf.assume_init(initialized);
370         }
371
372         match r.read_buf(&mut read_buf) {
373             Ok(()) => {}
374             Err(e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
375             Err(e) => return Err(e),
376         }
377
378         if read_buf.filled_len() == 0 {
379             return Ok(buf.len() - start_len);
380         }
381
382         // store how much was initialized but not filled
383         initialized = read_buf.initialized_len() - read_buf.filled_len();
384         let new_len = read_buf.filled_len() + buf.len();
385
386         // SAFETY: ReadBuf's invariants mean this much memory is init
387         unsafe {
388             buf.set_len(new_len);
389         }
390
391         if buf.len() == buf.capacity() && buf.capacity() == start_cap {
392             // The buffer might be an exact fit. Let's read into a probe buffer
393             // and see if it returns `Ok(0)`. If so, we've avoided an
394             // unnecessary doubling of the capacity. But if not, append the
395             // probe buffer to the primary buffer and let its capacity grow.
396             let mut probe = [0u8; 32];
397
398             loop {
399                 match r.read(&mut probe) {
400                     Ok(0) => return Ok(buf.len() - start_len),
401                     Ok(n) => {
402                         buf.extend_from_slice(&probe[..n]);
403                         break;
404                     }
405                     Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
406                     Err(e) => return Err(e),
407                 }
408             }
409         }
410     }
411 }
412
413 pub(crate) fn default_read_to_string<R: Read + ?Sized>(
414     r: &mut R,
415     buf: &mut String,
416 ) -> Result<usize> {
417     // Note that we do *not* call `r.read_to_end()` here. We are passing
418     // `&mut Vec<u8>` (the raw contents of `buf`) into the `read_to_end`
419     // method to fill it up. An arbitrary implementation could overwrite the
420     // entire contents of the vector, not just append to it (which is what
421     // we are expecting).
422     //
423     // To prevent extraneously checking the UTF-8-ness of the entire buffer
424     // we pass it to our hardcoded `default_read_to_end` implementation which
425     // we know is guaranteed to only read data into the end of the buffer.
426     unsafe { append_to_string(buf, |b| default_read_to_end(r, b)) }
427 }
428
429 pub(crate) fn default_read_vectored<F>(read: F, bufs: &mut [IoSliceMut<'_>]) -> Result<usize>
430 where
431     F: FnOnce(&mut [u8]) -> Result<usize>,
432 {
433     let buf = bufs.iter_mut().find(|b| !b.is_empty()).map_or(&mut [][..], |b| &mut **b);
434     read(buf)
435 }
436
437 pub(crate) fn default_write_vectored<F>(write: F, bufs: &[IoSlice<'_>]) -> Result<usize>
438 where
439     F: FnOnce(&[u8]) -> Result<usize>,
440 {
441     let buf = bufs.iter().find(|b| !b.is_empty()).map_or(&[][..], |b| &**b);
442     write(buf)
443 }
444
445 pub(crate) fn default_read_exact<R: Read + ?Sized>(this: &mut R, mut buf: &mut [u8]) -> Result<()> {
446     while !buf.is_empty() {
447         match this.read(buf) {
448             Ok(0) => break,
449             Ok(n) => {
450                 let tmp = buf;
451                 buf = &mut tmp[n..];
452             }
453             Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
454             Err(e) => return Err(e),
455         }
456     }
457     if !buf.is_empty() {
458         Err(error::const_io_error!(ErrorKind::UnexpectedEof, "failed to fill whole buffer"))
459     } else {
460         Ok(())
461     }
462 }
463
464 pub(crate) fn default_read_buf<F>(read: F, buf: &mut ReadBuf<'_>) -> Result<()>
465 where
466     F: FnOnce(&mut [u8]) -> Result<usize>,
467 {
468     let n = read(buf.initialize_unfilled())?;
469     buf.add_filled(n);
470     Ok(())
471 }
472
473 /// The `Read` trait allows for reading bytes from a source.
474 ///
475 /// Implementors of the `Read` trait are called 'readers'.
476 ///
477 /// Readers are defined by one required method, [`read()`]. Each call to [`read()`]
478 /// will attempt to pull bytes from this source into a provided buffer. A
479 /// number of other methods are implemented in terms of [`read()`], giving
480 /// implementors a number of ways to read bytes while only needing to implement
481 /// a single method.
482 ///
483 /// Readers are intended to be composable with one another. Many implementors
484 /// throughout [`std::io`] take and provide types which implement the `Read`
485 /// trait.
486 ///
487 /// Please note that each call to [`read()`] may involve a system call, and
488 /// therefore, using something that implements [`BufRead`], such as
489 /// [`BufReader`], will be more efficient.
490 ///
491 /// # Examples
492 ///
493 /// [`File`]s implement `Read`:
494 ///
495 /// ```no_run
496 /// use std::io;
497 /// use std::io::prelude::*;
498 /// use std::fs::File;
499 ///
500 /// fn main() -> io::Result<()> {
501 ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
502 ///     let mut buffer = [0; 10];
503 ///
504 ///     // read up to 10 bytes
505 ///     f.read(&mut buffer)?;
506 ///
507 ///     let mut buffer = Vec::new();
508 ///     // read the whole file
509 ///     f.read_to_end(&mut buffer)?;
510 ///
511 ///     // read into a String, so that you don't need to do the conversion.
512 ///     let mut buffer = String::new();
513 ///     f.read_to_string(&mut buffer)?;
514 ///
515 ///     // and more! See the other methods for more details.
516 ///     Ok(())
517 /// }
518 /// ```
519 ///
520 /// Read from [`&str`] because [`&[u8]`][prim@slice] implements `Read`:
521 ///
522 /// ```no_run
523 /// # use std::io;
524 /// use std::io::prelude::*;
525 ///
526 /// fn main() -> io::Result<()> {
527 ///     let mut b = "This string will be read".as_bytes();
528 ///     let mut buffer = [0; 10];
529 ///
530 ///     // read up to 10 bytes
531 ///     b.read(&mut buffer)?;
532 ///
533 ///     // etc... it works exactly as a File does!
534 ///     Ok(())
535 /// }
536 /// ```
537 ///
538 /// [`read()`]: Read::read
539 /// [`&str`]: prim@str
540 /// [`std::io`]: self
541 /// [`File`]: crate::fs::File
542 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
543 #[doc(notable_trait)]
544 #[cfg_attr(not(test), rustc_diagnostic_item = "IoRead")]
545 pub trait Read {
546     /// Pull some bytes from this source into the specified buffer, returning
547     /// how many bytes were read.
548     ///
549     /// This function does not provide any guarantees about whether it blocks
550     /// waiting for data, but if an object needs to block for a read and cannot,
551     /// it will typically signal this via an [`Err`] return value.
552     ///
553     /// If the return value of this method is [`Ok(n)`], then implementations must
554     /// guarantee that `0 <= n <= buf.len()`. A nonzero `n` value indicates
555     /// that the buffer `buf` has been filled in with `n` bytes of data from this
556     /// source. If `n` is `0`, then it can indicate one of two scenarios:
557     ///
558     /// 1. This reader has reached its "end of file" and will likely no longer
559     ///    be able to produce bytes. Note that this does not mean that the
560     ///    reader will *always* no longer be able to produce bytes. As an example,
561     ///    on Linux, this method will call the `recv` syscall for a [`TcpStream`],
562     ///    where returning zero indicates the connection was shut down correctly. While
563     ///    for [`File`], it is possible to reach the end of file and get zero as result,
564     ///    but if more data is appended to the file, future calls to `read` will return
565     ///    more data.
566     /// 2. The buffer specified was 0 bytes in length.
567     ///
568     /// It is not an error if the returned value `n` is smaller than the buffer size,
569     /// even when the reader is not at the end of the stream yet.
570     /// This may happen for example because fewer bytes are actually available right now
571     /// (e. g. being close to end-of-file) or because read() was interrupted by a signal.
572     ///
573     /// As this trait is safe to implement, callers cannot rely on `n <= buf.len()` for safety.
574     /// Extra care needs to be taken when `unsafe` functions are used to access the read bytes.
575     /// Callers have to ensure that no unchecked out-of-bounds accesses are possible even if
576     /// `n > buf.len()`.
577     ///
578     /// No guarantees are provided about the contents of `buf` when this
579     /// function is called, implementations cannot rely on any property of the
580     /// contents of `buf` being true. It is recommended that *implementations*
581     /// only write data to `buf` instead of reading its contents.
582     ///
583     /// Correspondingly, however, *callers* of this method must not assume any guarantees
584     /// about how the implementation uses `buf`. The trait is safe to implement,
585     /// so it is possible that the code that's supposed to write to the buffer might also read
586     /// from it. It is your responsibility to make sure that `buf` is initialized
587     /// before calling `read`. Calling `read` with an uninitialized `buf` (of the kind one
588     /// obtains via [`MaybeUninit<T>`]) is not safe, and can lead to undefined behavior.
589     ///
590     /// [`MaybeUninit<T>`]: crate::mem::MaybeUninit
591     ///
592     /// # Errors
593     ///
594     /// If this function encounters any form of I/O or other error, an error
595     /// variant will be returned. If an error is returned then it must be
596     /// guaranteed that no bytes were read.
597     ///
598     /// An error of the [`ErrorKind::Interrupted`] kind is non-fatal and the read
599     /// operation should be retried if there is nothing else to do.
600     ///
601     /// # Examples
602     ///
603     /// [`File`]s implement `Read`:
604     ///
605     /// [`Ok(n)`]: Ok
606     /// [`File`]: crate::fs::File
607     /// [`TcpStream`]: crate::net::TcpStream
608     ///
609     /// ```no_run
610     /// use std::io;
611     /// use std::io::prelude::*;
612     /// use std::fs::File;
613     ///
614     /// fn main() -> io::Result<()> {
615     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
616     ///     let mut buffer = [0; 10];
617     ///
618     ///     // read up to 10 bytes
619     ///     let n = f.read(&mut buffer[..])?;
620     ///
621     ///     println!("The bytes: {:?}", &buffer[..n]);
622     ///     Ok(())
623     /// }
624     /// ```
625     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
626     fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize>;
627
628     /// Like `read`, except that it reads into a slice of buffers.
629     ///
630     /// Data is copied to fill each buffer in order, with the final buffer
631     /// written to possibly being only partially filled. This method must
632     /// behave equivalently to a single call to `read` with concatenated
633     /// buffers.
634     ///
635     /// The default implementation calls `read` with either the first nonempty
636     /// buffer provided, or an empty one if none exists.
637     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
638     fn read_vectored(&mut self, bufs: &mut [IoSliceMut<'_>]) -> Result<usize> {
639         default_read_vectored(|b| self.read(b), bufs)
640     }
641
642     /// Determines if this `Read`er has an efficient `read_vectored`
643     /// implementation.
644     ///
645     /// If a `Read`er does not override the default `read_vectored`
646     /// implementation, code using it may want to avoid the method all together
647     /// and coalesce writes into a single buffer for higher performance.
648     ///
649     /// The default implementation returns `false`.
650     #[unstable(feature = "can_vector", issue = "69941")]
651     fn is_read_vectored(&self) -> bool {
652         false
653     }
654
655     /// Read all bytes until EOF in this source, placing them into `buf`.
656     ///
657     /// All bytes read from this source will be appended to the specified buffer
658     /// `buf`. This function will continuously call [`read()`] to append more data to
659     /// `buf` until [`read()`] returns either [`Ok(0)`] or an error of
660     /// non-[`ErrorKind::Interrupted`] kind.
661     ///
662     /// If successful, this function will return the total number of bytes read.
663     ///
664     /// # Errors
665     ///
666     /// If this function encounters an error of the kind
667     /// [`ErrorKind::Interrupted`] then the error is ignored and the operation
668     /// will continue.
669     ///
670     /// If any other read error is encountered then this function immediately
671     /// returns. Any bytes which have already been read will be appended to
672     /// `buf`.
673     ///
674     /// # Examples
675     ///
676     /// [`File`]s implement `Read`:
677     ///
678     /// [`read()`]: Read::read
679     /// [`Ok(0)`]: Ok
680     /// [`File`]: crate::fs::File
681     ///
682     /// ```no_run
683     /// use std::io;
684     /// use std::io::prelude::*;
685     /// use std::fs::File;
686     ///
687     /// fn main() -> io::Result<()> {
688     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
689     ///     let mut buffer = Vec::new();
690     ///
691     ///     // read the whole file
692     ///     f.read_to_end(&mut buffer)?;
693     ///     Ok(())
694     /// }
695     /// ```
696     ///
697     /// (See also the [`std::fs::read`] convenience function for reading from a
698     /// file.)
699     ///
700     /// [`std::fs::read`]: crate::fs::read
701     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
702     fn read_to_end(&mut self, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
703         default_read_to_end(self, buf)
704     }
705
706     /// Read all bytes until EOF in this source, appending them to `buf`.
707     ///
708     /// If successful, this function returns the number of bytes which were read
709     /// and appended to `buf`.
710     ///
711     /// # Errors
712     ///
713     /// If the data in this stream is *not* valid UTF-8 then an error is
714     /// returned and `buf` is unchanged.
715     ///
716     /// See [`read_to_end`] for other error semantics.
717     ///
718     /// [`read_to_end`]: Read::read_to_end
719     ///
720     /// # Examples
721     ///
722     /// [`File`]s implement `Read`:
723     ///
724     /// [`File`]: crate::fs::File
725     ///
726     /// ```no_run
727     /// use std::io;
728     /// use std::io::prelude::*;
729     /// use std::fs::File;
730     ///
731     /// fn main() -> io::Result<()> {
732     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
733     ///     let mut buffer = String::new();
734     ///
735     ///     f.read_to_string(&mut buffer)?;
736     ///     Ok(())
737     /// }
738     /// ```
739     ///
740     /// (See also the [`std::fs::read_to_string`] convenience function for
741     /// reading from a file.)
742     ///
743     /// [`std::fs::read_to_string`]: crate::fs::read_to_string
744     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
745     fn read_to_string(&mut self, buf: &mut String) -> Result<usize> {
746         default_read_to_string(self, buf)
747     }
748
749     /// Read the exact number of bytes required to fill `buf`.
750     ///
751     /// This function reads as many bytes as necessary to completely fill the
752     /// specified buffer `buf`.
753     ///
754     /// No guarantees are provided about the contents of `buf` when this
755     /// function is called, implementations cannot rely on any property of the
756     /// contents of `buf` being true. It is recommended that implementations
757     /// only write data to `buf` instead of reading its contents. The
758     /// documentation on [`read`] has a more detailed explanation on this
759     /// subject.
760     ///
761     /// # Errors
762     ///
763     /// If this function encounters an error of the kind
764     /// [`ErrorKind::Interrupted`] then the error is ignored and the operation
765     /// will continue.
766     ///
767     /// If this function encounters an "end of file" before completely filling
768     /// the buffer, it returns an error of the kind [`ErrorKind::UnexpectedEof`].
769     /// The contents of `buf` are unspecified in this case.
770     ///
771     /// If any other read error is encountered then this function immediately
772     /// returns. The contents of `buf` are unspecified in this case.
773     ///
774     /// If this function returns an error, it is unspecified how many bytes it
775     /// has read, but it will never read more than would be necessary to
776     /// completely fill the buffer.
777     ///
778     /// # Examples
779     ///
780     /// [`File`]s implement `Read`:
781     ///
782     /// [`read`]: Read::read
783     /// [`File`]: crate::fs::File
784     ///
785     /// ```no_run
786     /// use std::io;
787     /// use std::io::prelude::*;
788     /// use std::fs::File;
789     ///
790     /// fn main() -> io::Result<()> {
791     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
792     ///     let mut buffer = [0; 10];
793     ///
794     ///     // read exactly 10 bytes
795     ///     f.read_exact(&mut buffer)?;
796     ///     Ok(())
797     /// }
798     /// ```
799     #[stable(feature = "read_exact", since = "1.6.0")]
800     fn read_exact(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<()> {
801         default_read_exact(self, buf)
802     }
803
804     /// Pull some bytes from this source into the specified buffer.
805     ///
806     /// This is equivalent to the [`read`](Read::read) method, except that it is passed a [`ReadBuf`] rather than `[u8]` to allow use
807     /// with uninitialized buffers. The new data will be appended to any existing contents of `buf`.
808     ///
809     /// The default implementation delegates to `read`.
810     #[unstable(feature = "read_buf", issue = "78485")]
811     fn read_buf(&mut self, buf: &mut ReadBuf<'_>) -> Result<()> {
812         default_read_buf(|b| self.read(b), buf)
813     }
814
815     /// Read the exact number of bytes required to fill `buf`.
816     ///
817     /// This is equivalent to the [`read_exact`](Read::read_exact) method, except that it is passed a [`ReadBuf`] rather than `[u8]` to
818     /// allow use with uninitialized buffers.
819     #[unstable(feature = "read_buf", issue = "78485")]
820     fn read_buf_exact(&mut self, buf: &mut ReadBuf<'_>) -> Result<()> {
821         while buf.remaining() > 0 {
822             let prev_filled = buf.filled().len();
823             match self.read_buf(buf) {
824                 Ok(()) => {}
825                 Err(e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
826                 Err(e) => return Err(e),
827             }
828
829             if buf.filled().len() == prev_filled {
830                 return Err(Error::new(ErrorKind::UnexpectedEof, "failed to fill buffer"));
831             }
832         }
833
834         Ok(())
835     }
836
837     /// Creates a "by reference" adaptor for this instance of `Read`.
838     ///
839     /// The returned adapter also implements `Read` and will simply borrow this
840     /// current reader.
841     ///
842     /// # Examples
843     ///
844     /// [`File`]s implement `Read`:
845     ///
846     /// [`File`]: crate::fs::File
847     ///
848     /// ```no_run
849     /// use std::io;
850     /// use std::io::Read;
851     /// use std::fs::File;
852     ///
853     /// fn main() -> io::Result<()> {
854     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
855     ///     let mut buffer = Vec::new();
856     ///     let mut other_buffer = Vec::new();
857     ///
858     ///     {
859     ///         let reference = f.by_ref();
860     ///
861     ///         // read at most 5 bytes
862     ///         reference.take(5).read_to_end(&mut buffer)?;
863     ///
864     ///     } // drop our &mut reference so we can use f again
865     ///
866     ///     // original file still usable, read the rest
867     ///     f.read_to_end(&mut other_buffer)?;
868     ///     Ok(())
869     /// }
870     /// ```
871     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
872     fn by_ref(&mut self) -> &mut Self
873     where
874         Self: Sized,
875     {
876         self
877     }
878
879     /// Transforms this `Read` instance to an [`Iterator`] over its bytes.
880     ///
881     /// The returned type implements [`Iterator`] where the [`Item`] is
882     /// <code>[Result]<[u8], [io::Error]></code>.
883     /// The yielded item is [`Ok`] if a byte was successfully read and [`Err`]
884     /// otherwise. EOF is mapped to returning [`None`] from this iterator.
885     ///
886     /// # Examples
887     ///
888     /// [`File`]s implement `Read`:
889     ///
890     /// [`Item`]: Iterator::Item
891     /// [`File`]: crate::fs::File "fs::File"
892     /// [Result]: crate::result::Result "Result"
893     /// [io::Error]: self::Error "io::Error"
894     ///
895     /// ```no_run
896     /// use std::io;
897     /// use std::io::prelude::*;
898     /// use std::fs::File;
899     ///
900     /// fn main() -> io::Result<()> {
901     ///     let f = File::open("foo.txt")?;
902     ///
903     ///     for byte in f.bytes() {
904     ///         println!("{}", byte.unwrap());
905     ///     }
906     ///     Ok(())
907     /// }
908     /// ```
909     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
910     fn bytes(self) -> Bytes<Self>
911     where
912         Self: Sized,
913     {
914         Bytes { inner: self }
915     }
916
917     /// Creates an adapter which will chain this stream with another.
918     ///
919     /// The returned `Read` instance will first read all bytes from this object
920     /// until EOF is encountered. Afterwards the output is equivalent to the
921     /// output of `next`.
922     ///
923     /// # Examples
924     ///
925     /// [`File`]s implement `Read`:
926     ///
927     /// [`File`]: crate::fs::File
928     ///
929     /// ```no_run
930     /// use std::io;
931     /// use std::io::prelude::*;
932     /// use std::fs::File;
933     ///
934     /// fn main() -> io::Result<()> {
935     ///     let f1 = File::open("foo.txt")?;
936     ///     let f2 = File::open("bar.txt")?;
937     ///
938     ///     let mut handle = f1.chain(f2);
939     ///     let mut buffer = String::new();
940     ///
941     ///     // read the value into a String. We could use any Read method here,
942     ///     // this is just one example.
943     ///     handle.read_to_string(&mut buffer)?;
944     ///     Ok(())
945     /// }
946     /// ```
947     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
948     fn chain<R: Read>(self, next: R) -> Chain<Self, R>
949     where
950         Self: Sized,
951     {
952         Chain { first: self, second: next, done_first: false }
953     }
954
955     /// Creates an adapter which will read at most `limit` bytes from it.
956     ///
957     /// This function returns a new instance of `Read` which will read at most
958     /// `limit` bytes, after which it will always return EOF ([`Ok(0)`]). Any
959     /// read errors will not count towards the number of bytes read and future
960     /// calls to [`read()`] may succeed.
961     ///
962     /// # Examples
963     ///
964     /// [`File`]s implement `Read`:
965     ///
966     /// [`File`]: crate::fs::File
967     /// [`Ok(0)`]: Ok
968     /// [`read()`]: Read::read
969     ///
970     /// ```no_run
971     /// use std::io;
972     /// use std::io::prelude::*;
973     /// use std::fs::File;
974     ///
975     /// fn main() -> io::Result<()> {
976     ///     let f = File::open("foo.txt")?;
977     ///     let mut buffer = [0; 5];
978     ///
979     ///     // read at most five bytes
980     ///     let mut handle = f.take(5);
981     ///
982     ///     handle.read(&mut buffer)?;
983     ///     Ok(())
984     /// }
985     /// ```
986     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
987     fn take(self, limit: u64) -> Take<Self>
988     where
989         Self: Sized,
990     {
991         Take { inner: self, limit }
992     }
993 }
994
995 /// Read all bytes from a [reader][Read] into a new [`String`].
996 ///
997 /// This is a convenience function for [`Read::read_to_string`]. Using this
998 /// function avoids having to create a variable first and provides more type
999 /// safety since you can only get the buffer out if there were no errors. (If you
1000 /// use [`Read::read_to_string`] you have to remember to check whether the read
1001 /// succeeded because otherwise your buffer will be empty or only partially full.)
1002 ///
1003 /// # Performance
1004 ///
1005 /// The downside of this function's increased ease of use and type safety is
1006 /// that it gives you less control over performance. For example, you can't
1007 /// pre-allocate memory like you can using [`String::with_capacity`] and
1008 /// [`Read::read_to_string`]. Also, you can't re-use the buffer if an error
1009 /// occurs while reading.
1010 ///
1011 /// In many cases, this function's performance will be adequate and the ease of use
1012 /// and type safety tradeoffs will be worth it. However, there are cases where you
1013 /// need more control over performance, and in those cases you should definitely use
1014 /// [`Read::read_to_string`] directly.
1015 ///
1016 /// Note that in some special cases, such as when reading files, this function will
1017 /// pre-allocate memory based on the size of the input it is reading. In those
1018 /// cases, the performance should be as good as if you had used
1019 /// [`Read::read_to_string`] with a manually pre-allocated buffer.
1020 ///
1021 /// # Errors
1022 ///
1023 /// This function forces you to handle errors because the output (the `String`)
1024 /// is wrapped in a [`Result`]. See [`Read::read_to_string`] for the errors
1025 /// that can occur. If any error occurs, you will get an [`Err`], so you
1026 /// don't have to worry about your buffer being empty or partially full.
1027 ///
1028 /// # Examples
1029 ///
1030 /// ```no_run
1031 /// #![feature(io_read_to_string)]
1032 ///
1033 /// # use std::io;
1034 /// fn main() -> io::Result<()> {
1035 ///     let stdin = io::read_to_string(io::stdin())?;
1036 ///     println!("Stdin was:");
1037 ///     println!("{stdin}");
1038 ///     Ok(())
1039 /// }
1040 /// ```
1041 #[unstable(feature = "io_read_to_string", issue = "80218")]
1042 pub fn read_to_string<R: Read>(mut reader: R) -> Result<String> {
1043     let mut buf = String::new();
1044     reader.read_to_string(&mut buf)?;
1045     Ok(buf)
1046 }
1047
1048 /// A buffer type used with `Read::read_vectored`.
1049 ///
1050 /// It is semantically a wrapper around an `&mut [u8]`, but is guaranteed to be
1051 /// ABI compatible with the `iovec` type on Unix platforms and `WSABUF` on
1052 /// Windows.
1053 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1054 #[repr(transparent)]
1055 pub struct IoSliceMut<'a>(sys::io::IoSliceMut<'a>);
1056
1057 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
1058 unsafe impl<'a> Send for IoSliceMut<'a> {}
1059
1060 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
1061 unsafe impl<'a> Sync for IoSliceMut<'a> {}
1062
1063 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1064 impl<'a> fmt::Debug for IoSliceMut<'a> {
1065     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1066         fmt::Debug::fmt(self.0.as_slice(), fmt)
1067     }
1068 }
1069
1070 impl<'a> IoSliceMut<'a> {
1071     /// Creates a new `IoSliceMut` wrapping a byte slice.
1072     ///
1073     /// # Panics
1074     ///
1075     /// Panics on Windows if the slice is larger than 4GB.
1076     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1077     #[inline]
1078     pub fn new(buf: &'a mut [u8]) -> IoSliceMut<'a> {
1079         IoSliceMut(sys::io::IoSliceMut::new(buf))
1080     }
1081
1082     /// Advance the internal cursor of the slice.
1083     ///
1084     /// Also see [`IoSliceMut::advance_slices`] to advance the cursors of
1085     /// multiple buffers.
1086     ///
1087     /// # Panics
1088     ///
1089     /// Panics when trying to advance beyond the end of the slice.
1090     ///
1091     /// # Examples
1092     ///
1093     /// ```
1094     /// #![feature(io_slice_advance)]
1095     ///
1096     /// use std::io::IoSliceMut;
1097     /// use std::ops::Deref;
1098     ///
1099     /// let mut data = [1; 8];
1100     /// let mut buf = IoSliceMut::new(&mut data);
1101     ///
1102     /// // Mark 3 bytes as read.
1103     /// buf.advance(3);
1104     /// assert_eq!(buf.deref(), [1; 5].as_ref());
1105     /// ```
1106     #[unstable(feature = "io_slice_advance", issue = "62726")]
1107     #[inline]
1108     pub fn advance(&mut self, n: usize) {
1109         self.0.advance(n)
1110     }
1111
1112     /// Advance a slice of slices.
1113     ///
1114     /// Shrinks the slice to remove any `IoSliceMut`s that are fully advanced over.
1115     /// If the cursor ends up in the middle of an `IoSliceMut`, it is modified
1116     /// to start at that cursor.
1117     ///
1118     /// For example, if we have a slice of two 8-byte `IoSliceMut`s, and we advance by 10 bytes,
1119     /// the result will only include the second `IoSliceMut`, advanced by 2 bytes.
1120     ///
1121     /// # Panics
1122     ///
1123     /// Panics when trying to advance beyond the end of the slices.
1124     ///
1125     /// # Examples
1126     ///
1127     /// ```
1128     /// #![feature(io_slice_advance)]
1129     ///
1130     /// use std::io::IoSliceMut;
1131     /// use std::ops::Deref;
1132     ///
1133     /// let mut buf1 = [1; 8];
1134     /// let mut buf2 = [2; 16];
1135     /// let mut buf3 = [3; 8];
1136     /// let mut bufs = &mut [
1137     ///     IoSliceMut::new(&mut buf1),
1138     ///     IoSliceMut::new(&mut buf2),
1139     ///     IoSliceMut::new(&mut buf3),
1140     /// ][..];
1141     ///
1142     /// // Mark 10 bytes as read.
1143     /// IoSliceMut::advance_slices(&mut bufs, 10);
1144     /// assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 14].as_ref());
1145     /// assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
1146     /// ```
1147     #[unstable(feature = "io_slice_advance", issue = "62726")]
1148     #[inline]
1149     pub fn advance_slices(bufs: &mut &mut [IoSliceMut<'a>], n: usize) {
1150         // Number of buffers to remove.
1151         let mut remove = 0;
1152         // Total length of all the to be removed buffers.
1153         let mut accumulated_len = 0;
1154         for buf in bufs.iter() {
1155             if accumulated_len + buf.len() > n {
1156                 break;
1157             } else {
1158                 accumulated_len += buf.len();
1159                 remove += 1;
1160             }
1161         }
1162
1163         *bufs = &mut replace(bufs, &mut [])[remove..];
1164         if bufs.is_empty() {
1165             assert!(n == accumulated_len, "advancing io slices beyond their length");
1166         } else {
1167             bufs[0].advance(n - accumulated_len)
1168         }
1169     }
1170 }
1171
1172 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1173 impl<'a> Deref for IoSliceMut<'a> {
1174     type Target = [u8];
1175
1176     #[inline]
1177     fn deref(&self) -> &[u8] {
1178         self.0.as_slice()
1179     }
1180 }
1181
1182 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1183 impl<'a> DerefMut for IoSliceMut<'a> {
1184     #[inline]
1185     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [u8] {
1186         self.0.as_mut_slice()
1187     }
1188 }
1189
1190 /// A buffer type used with `Write::write_vectored`.
1191 ///
1192 /// It is semantically a wrapper around a `&[u8]`, but is guaranteed to be
1193 /// ABI compatible with the `iovec` type on Unix platforms and `WSABUF` on
1194 /// Windows.
1195 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1196 #[derive(Copy, Clone)]
1197 #[repr(transparent)]
1198 pub struct IoSlice<'a>(sys::io::IoSlice<'a>);
1199
1200 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
1201 unsafe impl<'a> Send for IoSlice<'a> {}
1202
1203 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
1204 unsafe impl<'a> Sync for IoSlice<'a> {}
1205
1206 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1207 impl<'a> fmt::Debug for IoSlice<'a> {
1208     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1209         fmt::Debug::fmt(self.0.as_slice(), fmt)
1210     }
1211 }
1212
1213 impl<'a> IoSlice<'a> {
1214     /// Creates a new `IoSlice` wrapping a byte slice.
1215     ///
1216     /// # Panics
1217     ///
1218     /// Panics on Windows if the slice is larger than 4GB.
1219     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1220     #[must_use]
1221     #[inline]
1222     pub fn new(buf: &'a [u8]) -> IoSlice<'a> {
1223         IoSlice(sys::io::IoSlice::new(buf))
1224     }
1225
1226     /// Advance the internal cursor of the slice.
1227     ///
1228     /// Also see [`IoSlice::advance_slices`] to advance the cursors of multiple
1229     /// buffers.
1230     ///
1231     /// # Panics
1232     ///
1233     /// Panics when trying to advance beyond the end of the slice.
1234     ///
1235     /// # Examples
1236     ///
1237     /// ```
1238     /// #![feature(io_slice_advance)]
1239     ///
1240     /// use std::io::IoSlice;
1241     /// use std::ops::Deref;
1242     ///
1243     /// let data = [1; 8];
1244     /// let mut buf = IoSlice::new(&data);
1245     ///
1246     /// // Mark 3 bytes as read.
1247     /// buf.advance(3);
1248     /// assert_eq!(buf.deref(), [1; 5].as_ref());
1249     /// ```
1250     #[unstable(feature = "io_slice_advance", issue = "62726")]
1251     #[inline]
1252     pub fn advance(&mut self, n: usize) {
1253         self.0.advance(n)
1254     }
1255
1256     /// Advance a slice of slices.
1257     ///
1258     /// Shrinks the slice to remove any `IoSlice`s that are fully advanced over.
1259     /// If the cursor ends up in the middle of an `IoSlice`, it is modified
1260     /// to start at that cursor.
1261     ///
1262     /// For example, if we have a slice of two 8-byte `IoSlice`s, and we advance by 10 bytes,
1263     /// the result will only include the second `IoSlice`, advanced by 2 bytes.
1264     ///
1265     /// # Panics
1266     ///
1267     /// Panics when trying to advance beyond the end of the slices.
1268     ///
1269     /// # Examples
1270     ///
1271     /// ```
1272     /// #![feature(io_slice_advance)]
1273     ///
1274     /// use std::io::IoSlice;
1275     /// use std::ops::Deref;
1276     ///
1277     /// let buf1 = [1; 8];
1278     /// let buf2 = [2; 16];
1279     /// let buf3 = [3; 8];
1280     /// let mut bufs = &mut [
1281     ///     IoSlice::new(&buf1),
1282     ///     IoSlice::new(&buf2),
1283     ///     IoSlice::new(&buf3),
1284     /// ][..];
1285     ///
1286     /// // Mark 10 bytes as written.
1287     /// IoSlice::advance_slices(&mut bufs, 10);
1288     /// assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 14].as_ref());
1289     /// assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
1290     #[unstable(feature = "io_slice_advance", issue = "62726")]
1291     #[inline]
1292     pub fn advance_slices(bufs: &mut &mut [IoSlice<'a>], n: usize) {
1293         // Number of buffers to remove.
1294         let mut remove = 0;
1295         // Total length of all the to be removed buffers.
1296         let mut accumulated_len = 0;
1297         for buf in bufs.iter() {
1298             if accumulated_len + buf.len() > n {
1299                 break;
1300             } else {
1301                 accumulated_len += buf.len();
1302                 remove += 1;
1303             }
1304         }
1305
1306         *bufs = &mut replace(bufs, &mut [])[remove..];
1307         if bufs.is_empty() {
1308             assert!(n == accumulated_len, "advancing io slices beyond their length");
1309         } else {
1310             bufs[0].advance(n - accumulated_len)
1311         }
1312     }
1313 }
1314
1315 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1316 impl<'a> Deref for IoSlice<'a> {
1317     type Target = [u8];
1318
1319     #[inline]
1320     fn deref(&self) -> &[u8] {
1321         self.0.as_slice()
1322     }
1323 }
1324
1325 /// A trait for objects which are byte-oriented sinks.
1326 ///
1327 /// Implementors of the `Write` trait are sometimes called 'writers'.
1328 ///
1329 /// Writers are defined by two required methods, [`write`] and [`flush`]:
1330 ///
1331 /// * The [`write`] method will attempt to write some data into the object,
1332 ///   returning how many bytes were successfully written.
1333 ///
1334 /// * The [`flush`] method is useful for adapters and explicit buffers
1335 ///   themselves for ensuring that all buffered data has been pushed out to the
1336 ///   'true sink'.
1337 ///
1338 /// Writers are intended to be composable with one another. Many implementors
1339 /// throughout [`std::io`] take and provide types which implement the `Write`
1340 /// trait.
1341 ///
1342 /// [`write`]: Write::write
1343 /// [`flush`]: Write::flush
1344 /// [`std::io`]: self
1345 ///
1346 /// # Examples
1347 ///
1348 /// ```no_run
1349 /// use std::io::prelude::*;
1350 /// use std::fs::File;
1351 ///
1352 /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1353 ///     let data = b"some bytes";
1354 ///
1355 ///     let mut pos = 0;
1356 ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1357 ///
1358 ///     while pos < data.len() {
1359 ///         let bytes_written = buffer.write(&data[pos..])?;
1360 ///         pos += bytes_written;
1361 ///     }
1362 ///     Ok(())
1363 /// }
1364 /// ```
1365 ///
1366 /// The trait also provides convenience methods like [`write_all`], which calls
1367 /// `write` in a loop until its entire input has been written.
1368 ///
1369 /// [`write_all`]: Write::write_all
1370 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1371 #[doc(notable_trait)]
1372 #[cfg_attr(not(test), rustc_diagnostic_item = "IoWrite")]
1373 pub trait Write {
1374     /// Write a buffer into this writer, returning how many bytes were written.
1375     ///
1376     /// This function will attempt to write the entire contents of `buf`, but
1377     /// the entire write might not succeed, or the write may also generate an
1378     /// error. A call to `write` represents *at most one* attempt to write to
1379     /// any wrapped object.
1380     ///
1381     /// Calls to `write` are not guaranteed to block waiting for data to be
1382     /// written, and a write which would otherwise block can be indicated through
1383     /// an [`Err`] variant.
1384     ///
1385     /// If the return value is [`Ok(n)`] then it must be guaranteed that
1386     /// `n <= buf.len()`. A return value of `0` typically means that the
1387     /// underlying object is no longer able to accept bytes and will likely not
1388     /// be able to in the future as well, or that the buffer provided is empty.
1389     ///
1390     /// # Errors
1391     ///
1392     /// Each call to `write` may generate an I/O error indicating that the
1393     /// operation could not be completed. If an error is returned then no bytes
1394     /// in the buffer were written to this writer.
1395     ///
1396     /// It is **not** considered an error if the entire buffer could not be
1397     /// written to this writer.
1398     ///
1399     /// An error of the [`ErrorKind::Interrupted`] kind is non-fatal and the
1400     /// write operation should be retried if there is nothing else to do.
1401     ///
1402     /// # Examples
1403     ///
1404     /// ```no_run
1405     /// use std::io::prelude::*;
1406     /// use std::fs::File;
1407     ///
1408     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1409     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1410     ///
1411     ///     // Writes some prefix of the byte string, not necessarily all of it.
1412     ///     buffer.write(b"some bytes")?;
1413     ///     Ok(())
1414     /// }
1415     /// ```
1416     ///
1417     /// [`Ok(n)`]: Ok
1418     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1419     fn write(&mut self, buf: &[u8]) -> Result<usize>;
1420
1421     /// Like [`write`], except that it writes from a slice of buffers.
1422     ///
1423     /// Data is copied from each buffer in order, with the final buffer
1424     /// read from possibly being only partially consumed. This method must
1425     /// behave as a call to [`write`] with the buffers concatenated would.
1426     ///
1427     /// The default implementation calls [`write`] with either the first nonempty
1428     /// buffer provided, or an empty one if none exists.
1429     ///
1430     /// # Examples
1431     ///
1432     /// ```no_run
1433     /// use std::io::IoSlice;
1434     /// use std::io::prelude::*;
1435     /// use std::fs::File;
1436     ///
1437     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1438     ///     let data1 = [1; 8];
1439     ///     let data2 = [15; 8];
1440     ///     let io_slice1 = IoSlice::new(&data1);
1441     ///     let io_slice2 = IoSlice::new(&data2);
1442     ///
1443     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1444     ///
1445     ///     // Writes some prefix of the byte string, not necessarily all of it.
1446     ///     buffer.write_vectored(&[io_slice1, io_slice2])?;
1447     ///     Ok(())
1448     /// }
1449     /// ```
1450     ///
1451     /// [`write`]: Write::write
1452     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1453     fn write_vectored(&mut self, bufs: &[IoSlice<'_>]) -> Result<usize> {
1454         default_write_vectored(|b| self.write(b), bufs)
1455     }
1456
1457     /// Determines if this `Write`r has an efficient [`write_vectored`]
1458     /// implementation.
1459     ///
1460     /// If a `Write`r does not override the default [`write_vectored`]
1461     /// implementation, code using it may want to avoid the method all together
1462     /// and coalesce writes into a single buffer for higher performance.
1463     ///
1464     /// The default implementation returns `false`.
1465     ///
1466     /// [`write_vectored`]: Write::write_vectored
1467     #[unstable(feature = "can_vector", issue = "69941")]
1468     fn is_write_vectored(&self) -> bool {
1469         false
1470     }
1471
1472     /// Flush this output stream, ensuring that all intermediately buffered
1473     /// contents reach their destination.
1474     ///
1475     /// # Errors
1476     ///
1477     /// It is considered an error if not all bytes could be written due to
1478     /// I/O errors or EOF being reached.
1479     ///
1480     /// # Examples
1481     ///
1482     /// ```no_run
1483     /// use std::io::prelude::*;
1484     /// use std::io::BufWriter;
1485     /// use std::fs::File;
1486     ///
1487     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1488     ///     let mut buffer = BufWriter::new(File::create("foo.txt")?);
1489     ///
1490     ///     buffer.write_all(b"some bytes")?;
1491     ///     buffer.flush()?;
1492     ///     Ok(())
1493     /// }
1494     /// ```
1495     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1496     fn flush(&mut self) -> Result<()>;
1497
1498     /// Attempts to write an entire buffer into this writer.
1499     ///
1500     /// This method will continuously call [`write`] until there is no more data
1501     /// to be written or an error of non-[`ErrorKind::Interrupted`] kind is
1502     /// returned. This method will not return until the entire buffer has been
1503     /// successfully written or such an error occurs. The first error that is
1504     /// not of [`ErrorKind::Interrupted`] kind generated from this method will be
1505     /// returned.
1506     ///
1507     /// If the buffer contains no data, this will never call [`write`].
1508     ///
1509     /// # Errors
1510     ///
1511     /// This function will return the first error of
1512     /// non-[`ErrorKind::Interrupted`] kind that [`write`] returns.
1513     ///
1514     /// [`write`]: Write::write
1515     ///
1516     /// # Examples
1517     ///
1518     /// ```no_run
1519     /// use std::io::prelude::*;
1520     /// use std::fs::File;
1521     ///
1522     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1523     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1524     ///
1525     ///     buffer.write_all(b"some bytes")?;
1526     ///     Ok(())
1527     /// }
1528     /// ```
1529     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1530     fn write_all(&mut self, mut buf: &[u8]) -> Result<()> {
1531         while !buf.is_empty() {
1532             match self.write(buf) {
1533                 Ok(0) => {
1534                     return Err(error::const_io_error!(
1535                         ErrorKind::WriteZero,
1536                         "failed to write whole buffer",
1537                     ));
1538                 }
1539                 Ok(n) => buf = &buf[n..],
1540                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
1541                 Err(e) => return Err(e),
1542             }
1543         }
1544         Ok(())
1545     }
1546
1547     /// Attempts to write multiple buffers into this writer.
1548     ///
1549     /// This method will continuously call [`write_vectored`] until there is no
1550     /// more data to be written or an error of non-[`ErrorKind::Interrupted`]
1551     /// kind is returned. This method will not return until all buffers have
1552     /// been successfully written or such an error occurs. The first error that
1553     /// is not of [`ErrorKind::Interrupted`] kind generated from this method
1554     /// will be returned.
1555     ///
1556     /// If the buffer contains no data, this will never call [`write_vectored`].
1557     ///
1558     /// # Notes
1559     ///
1560     /// Unlike [`write_vectored`], this takes a *mutable* reference to
1561     /// a slice of [`IoSlice`]s, not an immutable one. That's because we need to
1562     /// modify the slice to keep track of the bytes already written.
1563     ///
1564     /// Once this function returns, the contents of `bufs` are unspecified, as
1565     /// this depends on how many calls to [`write_vectored`] were necessary. It is
1566     /// best to understand this function as taking ownership of `bufs` and to
1567     /// not use `bufs` afterwards. The underlying buffers, to which the
1568     /// [`IoSlice`]s point (but not the [`IoSlice`]s themselves), are unchanged and
1569     /// can be reused.
1570     ///
1571     /// [`write_vectored`]: Write::write_vectored
1572     ///
1573     /// # Examples
1574     ///
1575     /// ```
1576     /// #![feature(write_all_vectored)]
1577     /// # fn main() -> std::io::Result<()> {
1578     ///
1579     /// use std::io::{Write, IoSlice};
1580     ///
1581     /// let mut writer = Vec::new();
1582     /// let bufs = &mut [
1583     ///     IoSlice::new(&[1]),
1584     ///     IoSlice::new(&[2, 3]),
1585     ///     IoSlice::new(&[4, 5, 6]),
1586     /// ];
1587     ///
1588     /// writer.write_all_vectored(bufs)?;
1589     /// // Note: the contents of `bufs` is now undefined, see the Notes section.
1590     ///
1591     /// assert_eq!(writer, &[1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1592     /// # Ok(()) }
1593     /// ```
1594     #[unstable(feature = "write_all_vectored", issue = "70436")]
1595     fn write_all_vectored(&mut self, mut bufs: &mut [IoSlice<'_>]) -> Result<()> {
1596         // Guarantee that bufs is empty if it contains no data,
1597         // to avoid calling write_vectored if there is no data to be written.
1598         IoSlice::advance_slices(&mut bufs, 0);
1599         while !bufs.is_empty() {
1600             match self.write_vectored(bufs) {
1601                 Ok(0) => {
1602                     return Err(error::const_io_error!(
1603                         ErrorKind::WriteZero,
1604                         "failed to write whole buffer",
1605                     ));
1606                 }
1607                 Ok(n) => IoSlice::advance_slices(&mut bufs, n),
1608                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
1609                 Err(e) => return Err(e),
1610             }
1611         }
1612         Ok(())
1613     }
1614
1615     /// Writes a formatted string into this writer, returning any error
1616     /// encountered.
1617     ///
1618     /// This method is primarily used to interface with the
1619     /// [`format_args!()`] macro, and it is rare that this should
1620     /// explicitly be called. The [`write!()`] macro should be favored to
1621     /// invoke this method instead.
1622     ///
1623     /// This function internally uses the [`write_all`] method on
1624     /// this trait and hence will continuously write data so long as no errors
1625     /// are received. This also means that partial writes are not indicated in
1626     /// this signature.
1627     ///
1628     /// [`write_all`]: Write::write_all
1629     ///
1630     /// # Errors
1631     ///
1632     /// This function will return any I/O error reported while formatting.
1633     ///
1634     /// # Examples
1635     ///
1636     /// ```no_run
1637     /// use std::io::prelude::*;
1638     /// use std::fs::File;
1639     ///
1640     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1641     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1642     ///
1643     ///     // this call
1644     ///     write!(buffer, "{:.*}", 2, 1.234567)?;
1645     ///     // turns into this:
1646     ///     buffer.write_fmt(format_args!("{:.*}", 2, 1.234567))?;
1647     ///     Ok(())
1648     /// }
1649     /// ```
1650     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1651     fn write_fmt(&mut self, fmt: fmt::Arguments<'_>) -> Result<()> {
1652         // Create a shim which translates a Write to a fmt::Write and saves
1653         // off I/O errors. instead of discarding them
1654         struct Adapter<'a, T: ?Sized + 'a> {
1655             inner: &'a mut T,
1656             error: Result<()>,
1657         }
1658
1659         impl<T: Write + ?Sized> fmt::Write for Adapter<'_, T> {
1660             fn write_str(&mut self, s: &str) -> fmt::Result {
1661                 match self.inner.write_all(s.as_bytes()) {
1662                     Ok(()) => Ok(()),
1663                     Err(e) => {
1664                         self.error = Err(e);
1665                         Err(fmt::Error)
1666                     }
1667                 }
1668             }
1669         }
1670
1671         let mut output = Adapter { inner: self, error: Ok(()) };
1672         match fmt::write(&mut output, fmt) {
1673             Ok(()) => Ok(()),
1674             Err(..) => {
1675                 // check if the error came from the underlying `Write` or not
1676                 if output.error.is_err() {
1677                     output.error
1678                 } else {
1679                     Err(error::const_io_error!(ErrorKind::Uncategorized, "formatter error"))
1680                 }
1681             }
1682         }
1683     }
1684
1685     /// Creates a "by reference" adapter for this instance of `Write`.
1686     ///
1687     /// The returned adapter also implements `Write` and will simply borrow this
1688     /// current writer.
1689     ///
1690     /// # Examples
1691     ///
1692     /// ```no_run
1693     /// use std::io::Write;
1694     /// use std::fs::File;
1695     ///
1696     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1697     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1698     ///
1699     ///     let reference = buffer.by_ref();
1700     ///
1701     ///     // we can use reference just like our original buffer
1702     ///     reference.write_all(b"some bytes")?;
1703     ///     Ok(())
1704     /// }
1705     /// ```
1706     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1707     fn by_ref(&mut self) -> &mut Self
1708     where
1709         Self: Sized,
1710     {
1711         self
1712     }
1713 }
1714
1715 /// The `Seek` trait provides a cursor which can be moved within a stream of
1716 /// bytes.
1717 ///
1718 /// The stream typically has a fixed size, allowing seeking relative to either
1719 /// end or the current offset.
1720 ///
1721 /// # Examples
1722 ///
1723 /// [`File`]s implement `Seek`:
1724 ///
1725 /// [`File`]: crate::fs::File
1726 ///
1727 /// ```no_run
1728 /// use std::io;
1729 /// use std::io::prelude::*;
1730 /// use std::fs::File;
1731 /// use std::io::SeekFrom;
1732 ///
1733 /// fn main() -> io::Result<()> {
1734 ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
1735 ///
1736 ///     // move the cursor 42 bytes from the start of the file
1737 ///     f.seek(SeekFrom::Start(42))?;
1738 ///     Ok(())
1739 /// }
1740 /// ```
1741 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1742 pub trait Seek {
1743     /// Seek to an offset, in bytes, in a stream.
1744     ///
1745     /// A seek beyond the end of a stream is allowed, but behavior is defined
1746     /// by the implementation.
1747     ///
1748     /// If the seek operation completed successfully,
1749     /// this method returns the new position from the start of the stream.
1750     /// That position can be used later with [`SeekFrom::Start`].
1751     ///
1752     /// # Errors
1753     ///
1754     /// Seeking can fail, for example because it might involve flushing a buffer.
1755     ///
1756     /// Seeking to a negative offset is considered an error.
1757     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1758     fn seek(&mut self, pos: SeekFrom) -> Result<u64>;
1759
1760     /// Rewind to the beginning of a stream.
1761     ///
1762     /// This is a convenience method, equivalent to `seek(SeekFrom::Start(0))`.
1763     ///
1764     /// # Errors
1765     ///
1766     /// Rewinding can fail, for example because it might involve flushing a buffer.
1767     ///
1768     /// # Example
1769     ///
1770     /// ```no_run
1771     /// use std::io::{Read, Seek, Write};
1772     /// use std::fs::OpenOptions;
1773     ///
1774     /// let mut f = OpenOptions::new()
1775     ///     .write(true)
1776     ///     .read(true)
1777     ///     .create(true)
1778     ///     .open("foo.txt").unwrap();
1779     ///
1780     /// let hello = "Hello!\n";
1781     /// write!(f, "{hello}").unwrap();
1782     /// f.rewind().unwrap();
1783     ///
1784     /// let mut buf = String::new();
1785     /// f.read_to_string(&mut buf).unwrap();
1786     /// assert_eq!(&buf, hello);
1787     /// ```
1788     #[stable(feature = "seek_rewind", since = "1.55.0")]
1789     fn rewind(&mut self) -> Result<()> {
1790         self.seek(SeekFrom::Start(0))?;
1791         Ok(())
1792     }
1793
1794     /// Returns the length of this stream (in bytes).
1795     ///
1796     /// This method is implemented using up to three seek operations. If this
1797     /// method returns successfully, the seek position is unchanged (i.e. the
1798     /// position before calling this method is the same as afterwards).
1799     /// However, if this method returns an error, the seek position is
1800     /// unspecified.
1801     ///
1802     /// If you need to obtain the length of *many* streams and you don't care
1803     /// about the seek position afterwards, you can reduce the number of seek
1804     /// operations by simply calling `seek(SeekFrom::End(0))` and using its
1805     /// return value (it is also the stream length).
1806     ///
1807     /// Note that length of a stream can change over time (for example, when
1808     /// data is appended to a file). So calling this method multiple times does
1809     /// not necessarily return the same length each time.
1810     ///
1811     /// # Example
1812     ///
1813     /// ```no_run
1814     /// #![feature(seek_stream_len)]
1815     /// use std::{
1816     ///     io::{self, Seek},
1817     ///     fs::File,
1818     /// };
1819     ///
1820     /// fn main() -> io::Result<()> {
1821     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
1822     ///
1823     ///     let len = f.stream_len()?;
1824     ///     println!("The file is currently {len} bytes long");
1825     ///     Ok(())
1826     /// }
1827     /// ```
1828     #[unstable(feature = "seek_stream_len", issue = "59359")]
1829     fn stream_len(&mut self) -> Result<u64> {
1830         let old_pos = self.stream_position()?;
1831         let len = self.seek(SeekFrom::End(0))?;
1832
1833         // Avoid seeking a third time when we were already at the end of the
1834         // stream. The branch is usually way cheaper than a seek operation.
1835         if old_pos != len {
1836             self.seek(SeekFrom::Start(old_pos))?;
1837         }
1838
1839         Ok(len)
1840     }
1841
1842     /// Returns the current seek position from the start of the stream.
1843     ///
1844     /// This is equivalent to `self.seek(SeekFrom::Current(0))`.
1845     ///
1846     /// # Example
1847     ///
1848     /// ```no_run
1849     /// use std::{
1850     ///     io::{self, BufRead, BufReader, Seek},
1851     ///     fs::File,
1852     /// };
1853     ///
1854     /// fn main() -> io::Result<()> {
1855     ///     let mut f = BufReader::new(File::open("foo.txt")?);
1856     ///
1857     ///     let before = f.stream_position()?;
1858     ///     f.read_line(&mut String::new())?;
1859     ///     let after = f.stream_position()?;
1860     ///
1861     ///     println!("The first line was {} bytes long", after - before);
1862     ///     Ok(())
1863     /// }
1864     /// ```
1865     #[stable(feature = "seek_convenience", since = "1.51.0")]
1866     fn stream_position(&mut self) -> Result<u64> {
1867         self.seek(SeekFrom::Current(0))
1868     }
1869 }
1870
1871 /// Enumeration of possible methods to seek within an I/O object.
1872 ///
1873 /// It is used by the [`Seek`] trait.
1874 #[derive(Copy, PartialEq, Eq, Clone, Debug)]
1875 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1876 pub enum SeekFrom {
1877     /// Sets the offset to the provided number of bytes.
1878     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1879     Start(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] u64),
1880
1881     /// Sets the offset to the size of this object plus the specified number of
1882     /// bytes.
1883     ///
1884     /// It is possible to seek beyond the end of an object, but it's an error to
1885     /// seek before byte 0.
1886     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1887     End(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] i64),
1888
1889     /// Sets the offset to the current position plus the specified number of
1890     /// bytes.
1891     ///
1892     /// It is possible to seek beyond the end of an object, but it's an error to
1893     /// seek before byte 0.
1894     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1895     Current(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] i64),
1896 }
1897
1898 fn read_until<R: BufRead + ?Sized>(r: &mut R, delim: u8, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
1899     let mut read = 0;
1900     loop {
1901         let (done, used) = {
1902             let available = match r.fill_buf() {
1903                 Ok(n) => n,
1904                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
1905                 Err(e) => return Err(e),
1906             };
1907             match memchr::memchr(delim, available) {
1908                 Some(i) => {
1909                     buf.extend_from_slice(&available[..=i]);
1910                     (true, i + 1)
1911                 }
1912                 None => {
1913                     buf.extend_from_slice(available);
1914                     (false, available.len())
1915                 }
1916             }
1917         };
1918         r.consume(used);
1919         read += used;
1920         if done || used == 0 {
1921             return Ok(read);
1922         }
1923     }
1924 }
1925
1926 /// A `BufRead` is a type of `Read`er which has an internal buffer, allowing it
1927 /// to perform extra ways of reading.
1928 ///
1929 /// For example, reading line-by-line is inefficient without using a buffer, so
1930 /// if you want to read by line, you'll need `BufRead`, which includes a
1931 /// [`read_line`] method as well as a [`lines`] iterator.
1932 ///
1933 /// # Examples
1934 ///
1935 /// A locked standard input implements `BufRead`:
1936 ///
1937 /// ```no_run
1938 /// use std::io;
1939 /// use std::io::prelude::*;
1940 ///
1941 /// let stdin = io::stdin();
1942 /// for line in stdin.lock().lines() {
1943 ///     println!("{}", line.unwrap());
1944 /// }
1945 /// ```
1946 ///
1947 /// If you have something that implements [`Read`], you can use the [`BufReader`
1948 /// type][`BufReader`] to turn it into a `BufRead`.
1949 ///
1950 /// For example, [`File`] implements [`Read`], but not `BufRead`.
1951 /// [`BufReader`] to the rescue!
1952 ///
1953 /// [`File`]: crate::fs::File
1954 /// [`read_line`]: BufRead::read_line
1955 /// [`lines`]: BufRead::lines
1956 ///
1957 /// ```no_run
1958 /// use std::io::{self, BufReader};
1959 /// use std::io::prelude::*;
1960 /// use std::fs::File;
1961 ///
1962 /// fn main() -> io::Result<()> {
1963 ///     let f = File::open("foo.txt")?;
1964 ///     let f = BufReader::new(f);
1965 ///
1966 ///     for line in f.lines() {
1967 ///         println!("{}", line.unwrap());
1968 ///     }
1969 ///
1970 ///     Ok(())
1971 /// }
1972 /// ```
1973 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1974 pub trait BufRead: Read {
1975     /// Returns the contents of the internal buffer, filling it with more data
1976     /// from the inner reader if it is empty.
1977     ///
1978     /// This function is a lower-level call. It needs to be paired with the
1979     /// [`consume`] method to function properly. When calling this
1980     /// method, none of the contents will be "read" in the sense that later
1981     /// calling `read` may return the same contents. As such, [`consume`] must
1982     /// be called with the number of bytes that are consumed from this buffer to
1983     /// ensure that the bytes are never returned twice.
1984     ///
1985     /// [`consume`]: BufRead::consume
1986     ///
1987     /// An empty buffer returned indicates that the stream has reached EOF.
1988     ///
1989     /// # Errors
1990     ///
1991     /// This function will return an I/O error if the underlying reader was
1992     /// read, but returned an error.
1993     ///
1994     /// # Examples
1995     ///
1996     /// A locked standard input implements `BufRead`:
1997     ///
1998     /// ```no_run
1999     /// use std::io;
2000     /// use std::io::prelude::*;
2001     ///
2002     /// let stdin = io::stdin();
2003     /// let mut stdin = stdin.lock();
2004     ///
2005     /// let buffer = stdin.fill_buf().unwrap();
2006     ///
2007     /// // work with buffer
2008     /// println!("{buffer:?}");
2009     ///
2010     /// // ensure the bytes we worked with aren't returned again later
2011     /// let length = buffer.len();
2012     /// stdin.consume(length);
2013     /// ```
2014     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2015     fn fill_buf(&mut self) -> Result<&[u8]>;
2016
2017     /// Tells this buffer that `amt` bytes have been consumed from the buffer,
2018     /// so they should no longer be returned in calls to `read`.
2019     ///
2020     /// This function is a lower-level call. It needs to be paired with the
2021     /// [`fill_buf`] method to function properly. This function does
2022     /// not perform any I/O, it simply informs this object that some amount of
2023     /// its buffer, returned from [`fill_buf`], has been consumed and should
2024     /// no longer be returned. As such, this function may do odd things if
2025     /// [`fill_buf`] isn't called before calling it.
2026     ///
2027     /// The `amt` must be `<=` the number of bytes in the buffer returned by
2028     /// [`fill_buf`].
2029     ///
2030     /// # Examples
2031     ///
2032     /// Since `consume()` is meant to be used with [`fill_buf`],
2033     /// that method's example includes an example of `consume()`.
2034     ///
2035     /// [`fill_buf`]: BufRead::fill_buf
2036     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2037     fn consume(&mut self, amt: usize);
2038
2039     /// Check if the underlying `Read` has any data left to be read.
2040     ///
2041     /// This function may fill the buffer to check for data,
2042     /// so this functions returns `Result<bool>`, not `bool`.
2043     ///
2044     /// Default implementation calls `fill_buf` and checks that
2045     /// returned slice is empty (which means that there is no data left,
2046     /// since EOF is reached).
2047     ///
2048     /// Examples
2049     ///
2050     /// ```
2051     /// #![feature(buf_read_has_data_left)]
2052     /// use std::io;
2053     /// use std::io::prelude::*;
2054     ///
2055     /// let stdin = io::stdin();
2056     /// let mut stdin = stdin.lock();
2057     ///
2058     /// while stdin.has_data_left().unwrap() {
2059     ///     let mut line = String::new();
2060     ///     stdin.read_line(&mut line).unwrap();
2061     ///     // work with line
2062     ///     println!("{line:?}");
2063     /// }
2064     /// ```
2065     #[unstable(feature = "buf_read_has_data_left", reason = "recently added", issue = "86423")]
2066     fn has_data_left(&mut self) -> Result<bool> {
2067         self.fill_buf().map(|b| !b.is_empty())
2068     }
2069
2070     /// Read all bytes into `buf` until the delimiter `byte` or EOF is reached.
2071     ///
2072     /// This function will read bytes from the underlying stream until the
2073     /// delimiter or EOF is found. Once found, all bytes up to, and including,
2074     /// the delimiter (if found) will be appended to `buf`.
2075     ///
2076     /// If successful, this function will return the total number of bytes read.
2077     ///
2078     /// This function is blocking and should be used carefully: it is possible for
2079     /// an attacker to continuously send bytes without ever sending the delimiter
2080     /// or EOF.
2081     ///
2082     /// # Errors
2083     ///
2084     /// This function will ignore all instances of [`ErrorKind::Interrupted`] and
2085     /// will otherwise return any errors returned by [`fill_buf`].
2086     ///
2087     /// If an I/O error is encountered then all bytes read so far will be
2088     /// present in `buf` and its length will have been adjusted appropriately.
2089     ///
2090     /// [`fill_buf`]: BufRead::fill_buf
2091     ///
2092     /// # Examples
2093     ///
2094     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
2095     /// this example, we use [`Cursor`] to read all the bytes in a byte slice
2096     /// in hyphen delimited segments:
2097     ///
2098     /// ```
2099     /// use std::io::{self, BufRead};
2100     ///
2101     /// let mut cursor = io::Cursor::new(b"lorem-ipsum");
2102     /// let mut buf = vec![];
2103     ///
2104     /// // cursor is at 'l'
2105     /// let num_bytes = cursor.read_until(b'-', &mut buf)
2106     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
2107     /// assert_eq!(num_bytes, 6);
2108     /// assert_eq!(buf, b"lorem-");
2109     /// buf.clear();
2110     ///
2111     /// // cursor is at 'i'
2112     /// let num_bytes = cursor.read_until(b'-', &mut buf)
2113     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
2114     /// assert_eq!(num_bytes, 5);
2115     /// assert_eq!(buf, b"ipsum");
2116     /// buf.clear();
2117     ///
2118     /// // cursor is at EOF
2119     /// let num_bytes = cursor.read_until(b'-', &mut buf)
2120     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
2121     /// assert_eq!(num_bytes, 0);
2122     /// assert_eq!(buf, b"");
2123     /// ```
2124     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2125     fn read_until(&mut self, byte: u8, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
2126         read_until(self, byte, buf)
2127     }
2128
2129     /// Read all bytes until a newline (the `0xA` byte) is reached, and append
2130     /// them to the provided buffer. You do not need to clear the buffer before
2131     /// appending.
2132     ///
2133     /// This function will read bytes from the underlying stream until the
2134     /// newline delimiter (the `0xA` byte) or EOF is found. Once found, all bytes
2135     /// up to, and including, the delimiter (if found) will be appended to
2136     /// `buf`.
2137     ///
2138     /// If successful, this function will return the total number of bytes read.
2139     ///
2140     /// If this function returns [`Ok(0)`], the stream has reached EOF.
2141     ///
2142     /// This function is blocking and should be used carefully: it is possible for
2143     /// an attacker to continuously send bytes without ever sending a newline
2144     /// or EOF.
2145     ///
2146     /// [`Ok(0)`]: Ok
2147     ///
2148     /// # Errors
2149     ///
2150     /// This function has the same error semantics as [`read_until`] and will
2151     /// also return an error if the read bytes are not valid UTF-8. If an I/O
2152     /// error is encountered then `buf` may contain some bytes already read in
2153     /// the event that all data read so far was valid UTF-8.
2154     ///
2155     /// [`read_until`]: BufRead::read_until
2156     ///
2157     /// # Examples
2158     ///
2159     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
2160     /// this example, we use [`Cursor`] to read all the lines in a byte slice:
2161     ///
2162     /// ```
2163     /// use std::io::{self, BufRead};
2164     ///
2165     /// let mut cursor = io::Cursor::new(b"foo\nbar");
2166     /// let mut buf = String::new();
2167     ///
2168     /// // cursor is at 'f'
2169     /// let num_bytes = cursor.read_line(&mut buf)
2170     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
2171     /// assert_eq!(num_bytes, 4);
2172     /// assert_eq!(buf, "foo\n");
2173     /// buf.clear();
2174     ///
2175     /// // cursor is at 'b'
2176     /// let num_bytes = cursor.read_line(&mut buf)
2177     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
2178     /// assert_eq!(num_bytes, 3);
2179     /// assert_eq!(buf, "bar");
2180     /// buf.clear();
2181     ///
2182     /// // cursor is at EOF
2183     /// let num_bytes = cursor.read_line(&mut buf)
2184     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
2185     /// assert_eq!(num_bytes, 0);
2186     /// assert_eq!(buf, "");
2187     /// ```
2188     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2189     fn read_line(&mut self, buf: &mut String) -> Result<usize> {
2190         // Note that we are not calling the `.read_until` method here, but
2191         // rather our hardcoded implementation. For more details as to why, see
2192         // the comments in `read_to_end`.
2193         unsafe { append_to_string(buf, |b| read_until(self, b'\n', b)) }
2194     }
2195
2196     /// Returns an iterator over the contents of this reader split on the byte
2197     /// `byte`.
2198     ///
2199     /// The iterator returned from this function will return instances of
2200     /// <code>[io::Result]<[Vec]\<u8>></code>. Each vector returned will *not* have
2201     /// the delimiter byte at the end.
2202     ///
2203     /// This function will yield errors whenever [`read_until`] would have
2204     /// also yielded an error.
2205     ///
2206     /// [io::Result]: self::Result "io::Result"
2207     /// [`read_until`]: BufRead::read_until
2208     ///
2209     /// # Examples
2210     ///
2211     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
2212     /// this example, we use [`Cursor`] to iterate over all hyphen delimited
2213     /// segments in a byte slice
2214     ///
2215     /// ```
2216     /// use std::io::{self, BufRead};
2217     ///
2218     /// let cursor = io::Cursor::new(b"lorem-ipsum-dolor");
2219     ///
2220     /// let mut split_iter = cursor.split(b'-').map(|l| l.unwrap());
2221     /// assert_eq!(split_iter.next(), Some(b"lorem".to_vec()));
2222     /// assert_eq!(split_iter.next(), Some(b"ipsum".to_vec()));
2223     /// assert_eq!(split_iter.next(), Some(b"dolor".to_vec()));
2224     /// assert_eq!(split_iter.next(), None);
2225     /// ```
2226     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2227     fn split(self, byte: u8) -> Split<Self>
2228     where
2229         Self: Sized,
2230     {
2231         Split { buf: self, delim: byte }
2232     }
2233
2234     /// Returns an iterator over the lines of this reader.
2235     ///
2236     /// The iterator returned from this function will yield instances of
2237     /// <code>[io::Result]<[String]></code>. Each string returned will *not* have a newline
2238     /// byte (the `0xA` byte) or `CRLF` (`0xD`, `0xA` bytes) at the end.
2239     ///
2240     /// [io::Result]: self::Result "io::Result"
2241     ///
2242     /// # Examples
2243     ///
2244     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
2245     /// this example, we use [`Cursor`] to iterate over all the lines in a byte
2246     /// slice.
2247     ///
2248     /// ```
2249     /// use std::io::{self, BufRead};
2250     ///
2251     /// let cursor = io::Cursor::new(b"lorem\nipsum\r\ndolor");
2252     ///
2253     /// let mut lines_iter = cursor.lines().map(|l| l.unwrap());
2254     /// assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("lorem")));
2255     /// assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("ipsum")));
2256     /// assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("dolor")));
2257     /// assert_eq!(lines_iter.next(), None);
2258     /// ```
2259     ///
2260     /// # Errors
2261     ///
2262     /// Each line of the iterator has the same error semantics as [`BufRead::read_line`].
2263     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2264     fn lines(self) -> Lines<Self>
2265     where
2266         Self: Sized,
2267     {
2268         Lines { buf: self }
2269     }
2270 }
2271
2272 /// Adapter to chain together two readers.
2273 ///
2274 /// This struct is generally created by calling [`chain`] on a reader.
2275 /// Please see the documentation of [`chain`] for more details.
2276 ///
2277 /// [`chain`]: Read::chain
2278 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2279 #[derive(Debug)]
2280 pub struct Chain<T, U> {
2281     first: T,
2282     second: U,
2283     done_first: bool,
2284 }
2285
2286 impl<T, U> Chain<T, U> {
2287     /// Consumes the `Chain`, returning the wrapped readers.
2288     ///
2289     /// # Examples
2290     ///
2291     /// ```no_run
2292     /// use std::io;
2293     /// use std::io::prelude::*;
2294     /// use std::fs::File;
2295     ///
2296     /// fn main() -> io::Result<()> {
2297     ///     let mut foo_file = File::open("foo.txt")?;
2298     ///     let mut bar_file = File::open("bar.txt")?;
2299     ///
2300     ///     let chain = foo_file.chain(bar_file);
2301     ///     let (foo_file, bar_file) = chain.into_inner();
2302     ///     Ok(())
2303     /// }
2304     /// ```
2305     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2306     pub fn into_inner(self) -> (T, U) {
2307         (self.first, self.second)
2308     }
2309
2310     /// Gets references to the underlying readers in this `Chain`.
2311     ///
2312     /// # Examples
2313     ///
2314     /// ```no_run
2315     /// use std::io;
2316     /// use std::io::prelude::*;
2317     /// use std::fs::File;
2318     ///
2319     /// fn main() -> io::Result<()> {
2320     ///     let mut foo_file = File::open("foo.txt")?;
2321     ///     let mut bar_file = File::open("bar.txt")?;
2322     ///
2323     ///     let chain = foo_file.chain(bar_file);
2324     ///     let (foo_file, bar_file) = chain.get_ref();
2325     ///     Ok(())
2326     /// }
2327     /// ```
2328     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2329     pub fn get_ref(&self) -> (&T, &U) {
2330         (&self.first, &self.second)
2331     }
2332
2333     /// Gets mutable references to the underlying readers in this `Chain`.
2334     ///
2335     /// Care should be taken to avoid modifying the internal I/O state of the
2336     /// underlying readers as doing so may corrupt the internal state of this
2337     /// `Chain`.
2338     ///
2339     /// # Examples
2340     ///
2341     /// ```no_run
2342     /// use std::io;
2343     /// use std::io::prelude::*;
2344     /// use std::fs::File;
2345     ///
2346     /// fn main() -> io::Result<()> {
2347     ///     let mut foo_file = File::open("foo.txt")?;
2348     ///     let mut bar_file = File::open("bar.txt")?;
2349     ///
2350     ///     let mut chain = foo_file.chain(bar_file);
2351     ///     let (foo_file, bar_file) = chain.get_mut();
2352     ///     Ok(())
2353     /// }
2354     /// ```
2355     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2356     pub fn get_mut(&mut self) -> (&mut T, &mut U) {
2357         (&mut self.first, &mut self.second)
2358     }
2359 }
2360
2361 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2362 impl<T: Read, U: Read> Read for Chain<T, U> {
2363     fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize> {
2364         if !self.done_first {
2365             match self.first.read(buf)? {
2366                 0 if !buf.is_empty() => self.done_first = true,
2367                 n => return Ok(n),
2368             }
2369         }
2370         self.second.read(buf)
2371     }
2372
2373     fn read_vectored(&mut self, bufs: &mut [IoSliceMut<'_>]) -> Result<usize> {
2374         if !self.done_first {
2375             match self.first.read_vectored(bufs)? {
2376                 0 if bufs.iter().any(|b| !b.is_empty()) => self.done_first = true,
2377                 n => return Ok(n),
2378             }
2379         }
2380         self.second.read_vectored(bufs)
2381     }
2382 }
2383
2384 #[stable(feature = "chain_bufread", since = "1.9.0")]
2385 impl<T: BufRead, U: BufRead> BufRead for Chain<T, U> {
2386     fn fill_buf(&mut self) -> Result<&[u8]> {
2387         if !self.done_first {
2388             match self.first.fill_buf()? {
2389                 buf if buf.is_empty() => {
2390                     self.done_first = true;
2391                 }
2392                 buf => return Ok(buf),
2393             }
2394         }
2395         self.second.fill_buf()
2396     }
2397
2398     fn consume(&mut self, amt: usize) {
2399         if !self.done_first { self.first.consume(amt) } else { self.second.consume(amt) }
2400     }
2401 }
2402
2403 impl<T, U> SizeHint for Chain<T, U> {
2404     #[inline]
2405     fn lower_bound(&self) -> usize {
2406         SizeHint::lower_bound(&self.first) + SizeHint::lower_bound(&self.second)
2407     }
2408
2409     #[inline]
2410     fn upper_bound(&self) -> Option<usize> {
2411         match (SizeHint::upper_bound(&self.first), SizeHint::upper_bound(&self.second)) {
2412             (Some(first), Some(second)) => first.checked_add(second),
2413             _ => None,
2414         }
2415     }
2416 }
2417
2418 /// Reader adapter which limits the bytes read from an underlying reader.
2419 ///
2420 /// This struct is generally created by calling [`take`] on a reader.
2421 /// Please see the documentation of [`take`] for more details.
2422 ///
2423 /// [`take`]: Read::take
2424 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2425 #[derive(Debug)]
2426 pub struct Take<T> {
2427     inner: T,
2428     limit: u64,
2429 }
2430
2431 impl<T> Take<T> {
2432     /// Returns the number of bytes that can be read before this instance will
2433     /// return EOF.
2434     ///
2435     /// # Note
2436     ///
2437     /// This instance may reach `EOF` after reading fewer bytes than indicated by
2438     /// this method if the underlying [`Read`] instance reaches EOF.
2439     ///
2440     /// # Examples
2441     ///
2442     /// ```no_run
2443     /// use std::io;
2444     /// use std::io::prelude::*;
2445     /// use std::fs::File;
2446     ///
2447     /// fn main() -> io::Result<()> {
2448     ///     let f = File::open("foo.txt")?;
2449     ///
2450     ///     // read at most five bytes
2451     ///     let handle = f.take(5);
2452     ///
2453     ///     println!("limit: {}", handle.limit());
2454     ///     Ok(())
2455     /// }
2456     /// ```
2457     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2458     pub fn limit(&self) -> u64 {
2459         self.limit
2460     }
2461
2462     /// Sets the number of bytes that can be read before this instance will
2463     /// return EOF. This is the same as constructing a new `Take` instance, so
2464     /// the amount of bytes read and the previous limit value don't matter when
2465     /// calling this method.
2466     ///
2467     /// # Examples
2468     ///
2469     /// ```no_run
2470     /// use std::io;
2471     /// use std::io::prelude::*;
2472     /// use std::fs::File;
2473     ///
2474     /// fn main() -> io::Result<()> {
2475     ///     let f = File::open("foo.txt")?;
2476     ///
2477     ///     // read at most five bytes
2478     ///     let mut handle = f.take(5);
2479     ///     handle.set_limit(10);
2480     ///
2481     ///     assert_eq!(handle.limit(), 10);
2482     ///     Ok(())
2483     /// }
2484     /// ```
2485     #[stable(feature = "take_set_limit", since = "1.27.0")]
2486     pub fn set_limit(&mut self, limit: u64) {
2487         self.limit = limit;
2488     }
2489
2490     /// Consumes the `Take`, returning the wrapped reader.
2491     ///
2492     /// # Examples
2493     ///
2494     /// ```no_run
2495     /// use std::io;
2496     /// use std::io::prelude::*;
2497     /// use std::fs::File;
2498     ///
2499     /// fn main() -> io::Result<()> {
2500     ///     let mut file = File::open("foo.txt")?;
2501     ///
2502     ///     let mut buffer = [0; 5];
2503     ///     let mut handle = file.take(5);
2504     ///     handle.read(&mut buffer)?;
2505     ///
2506     ///     let file = handle.into_inner();
2507     ///     Ok(())
2508     /// }
2509     /// ```
2510     #[stable(feature = "io_take_into_inner", since = "1.15.0")]
2511     pub fn into_inner(self) -> T {
2512         self.inner
2513     }
2514
2515     /// Gets a reference to the underlying reader.
2516     ///
2517     /// # Examples
2518     ///
2519     /// ```no_run
2520     /// use std::io;
2521     /// use std::io::prelude::*;
2522     /// use std::fs::File;
2523     ///
2524     /// fn main() -> io::Result<()> {
2525     ///     let mut file = File::open("foo.txt")?;
2526     ///
2527     ///     let mut buffer = [0; 5];
2528     ///     let mut handle = file.take(5);
2529     ///     handle.read(&mut buffer)?;
2530     ///
2531     ///     let file = handle.get_ref();
2532     ///     Ok(())
2533     /// }
2534     /// ```
2535     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2536     pub fn get_ref(&self) -> &T {
2537         &self.inner
2538     }
2539
2540     /// Gets a mutable reference to the underlying reader.
2541     ///
2542     /// Care should be taken to avoid modifying the internal I/O state of the
2543     /// underlying reader as doing so may corrupt the internal limit of this
2544     /// `Take`.
2545     ///
2546     /// # Examples
2547     ///
2548     /// ```no_run
2549     /// use std::io;
2550     /// use std::io::prelude::*;
2551     /// use std::fs::File;
2552     ///
2553     /// fn main() -> io::Result<()> {
2554     ///     let mut file = File::open("foo.txt")?;
2555     ///
2556     ///     let mut buffer = [0; 5];
2557     ///     let mut handle = file.take(5);
2558     ///     handle.read(&mut buffer)?;
2559     ///
2560     ///     let file = handle.get_mut();
2561     ///     Ok(())
2562     /// }
2563     /// ```
2564     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2565     pub fn get_mut(&mut self) -> &mut T {
2566         &mut self.inner
2567     }
2568 }
2569
2570 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2571 impl<T: Read> Read for Take<T> {
2572     fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize> {
2573         // Don't call into inner reader at all at EOF because it may still block
2574         if self.limit == 0 {
2575             return Ok(0);
2576         }
2577
2578         let max = cmp::min(buf.len() as u64, self.limit) as usize;
2579         let n = self.inner.read(&mut buf[..max])?;
2580         assert!(n as u64 <= self.limit, "number of read bytes exceeds limit");
2581         self.limit -= n as u64;
2582         Ok(n)
2583     }
2584
2585     fn read_buf(&mut self, buf: &mut ReadBuf<'_>) -> Result<()> {
2586         // Don't call into inner reader at all at EOF because it may still block
2587         if self.limit == 0 {
2588             return Ok(());
2589         }
2590
2591         let prev_filled = buf.filled_len();
2592
2593         if self.limit <= buf.remaining() as u64 {
2594             // if we just use an as cast to convert, limit may wrap around on a 32 bit target
2595             let limit = cmp::min(self.limit, usize::MAX as u64) as usize;
2596
2597             let extra_init = cmp::min(limit as usize, buf.initialized_len() - buf.filled_len());
2598
2599             // SAFETY: no uninit data is written to ibuf
2600             let ibuf = unsafe { &mut buf.unfilled_mut()[..limit] };
2601
2602             let mut sliced_buf = ReadBuf::uninit(ibuf);
2603
2604             // SAFETY: extra_init bytes of ibuf are known to be initialized
2605             unsafe {
2606                 sliced_buf.assume_init(extra_init);
2607             }
2608
2609             self.inner.read_buf(&mut sliced_buf)?;
2610
2611             let new_init = sliced_buf.initialized_len();
2612             let filled = sliced_buf.filled_len();
2613
2614             // sliced_buf / ibuf must drop here
2615
2616             // SAFETY: new_init bytes of buf's unfilled buffer have been initialized
2617             unsafe {
2618                 buf.assume_init(new_init);
2619             }
2620
2621             buf.add_filled(filled);
2622
2623             self.limit -= filled as u64;
2624         } else {
2625             self.inner.read_buf(buf)?;
2626
2627             //inner may unfill
2628             self.limit -= buf.filled_len().saturating_sub(prev_filled) as u64;
2629         }
2630
2631         Ok(())
2632     }
2633 }
2634
2635 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2636 impl<T: BufRead> BufRead for Take<T> {
2637     fn fill_buf(&mut self) -> Result<&[u8]> {
2638         // Don't call into inner reader at all at EOF because it may still block
2639         if self.limit == 0 {
2640             return Ok(&[]);
2641         }
2642
2643         let buf = self.inner.fill_buf()?;
2644         let cap = cmp::min(buf.len() as u64, self.limit) as usize;
2645         Ok(&buf[..cap])
2646     }
2647
2648     fn consume(&mut self, amt: usize) {
2649         // Don't let callers reset the limit by passing an overlarge value
2650         let amt = cmp::min(amt as u64, self.limit) as usize;
2651         self.limit -= amt as u64;
2652         self.inner.consume(amt);
2653     }
2654 }
2655
2656 impl<T> SizeHint for Take<T> {
2657     #[inline]
2658     fn lower_bound(&self) -> usize {
2659         cmp::min(SizeHint::lower_bound(&self.inner) as u64, self.limit) as usize
2660     }
2661
2662     #[inline]
2663     fn upper_bound(&self) -> Option<usize> {
2664         match SizeHint::upper_bound(&self.inner) {
2665             Some(upper_bound) => Some(cmp::min(upper_bound as u64, self.limit) as usize),
2666             None => self.limit.try_into().ok(),
2667         }
2668     }
2669 }
2670
2671 /// An iterator over `u8` values of a reader.
2672 ///
2673 /// This struct is generally created by calling [`bytes`] on a reader.
2674 /// Please see the documentation of [`bytes`] for more details.
2675 ///
2676 /// [`bytes`]: Read::bytes
2677 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2678 #[derive(Debug)]
2679 pub struct Bytes<R> {
2680     inner: R,
2681 }
2682
2683 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2684 impl<R: Read> Iterator for Bytes<R> {
2685     type Item = Result<u8>;
2686
2687     fn next(&mut self) -> Option<Result<u8>> {
2688         let mut byte = 0;
2689         loop {
2690             return match self.inner.read(slice::from_mut(&mut byte)) {
2691                 Ok(0) => None,
2692                 Ok(..) => Some(Ok(byte)),
2693                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
2694                 Err(e) => Some(Err(e)),
2695             };
2696         }
2697     }
2698
2699     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2700         SizeHint::size_hint(&self.inner)
2701     }
2702 }
2703
2704 trait SizeHint {
2705     fn lower_bound(&self) -> usize;
2706
2707     fn upper_bound(&self) -> Option<usize>;
2708
2709     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2710         (self.lower_bound(), self.upper_bound())
2711     }
2712 }
2713
2714 impl<T> SizeHint for T {
2715     #[inline]
2716     default fn lower_bound(&self) -> usize {
2717         0
2718     }
2719
2720     #[inline]
2721     default fn upper_bound(&self) -> Option<usize> {
2722         None
2723     }
2724 }
2725
2726 impl<T> SizeHint for &mut T {
2727     #[inline]
2728     fn lower_bound(&self) -> usize {
2729         SizeHint::lower_bound(*self)
2730     }
2731
2732     #[inline]
2733     fn upper_bound(&self) -> Option<usize> {
2734         SizeHint::upper_bound(*self)
2735     }
2736 }
2737
2738 impl<T> SizeHint for Box<T> {
2739     #[inline]
2740     fn lower_bound(&self) -> usize {
2741         SizeHint::lower_bound(&**self)
2742     }
2743
2744     #[inline]
2745     fn upper_bound(&self) -> Option<usize> {
2746         SizeHint::upper_bound(&**self)
2747     }
2748 }
2749
2750 impl SizeHint for &[u8] {
2751     #[inline]
2752     fn lower_bound(&self) -> usize {
2753         self.len()
2754     }
2755
2756     #[inline]
2757     fn upper_bound(&self) -> Option<usize> {
2758         Some(self.len())
2759     }
2760 }
2761
2762 /// An iterator over the contents of an instance of `BufRead` split on a
2763 /// particular byte.
2764 ///
2765 /// This struct is generally created by calling [`split`] on a `BufRead`.
2766 /// Please see the documentation of [`split`] for more details.
2767 ///
2768 /// [`split`]: BufRead::split
2769 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2770 #[derive(Debug)]
2771 pub struct Split<B> {
2772     buf: B,
2773     delim: u8,
2774 }
2775
2776 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2777 impl<B: BufRead> Iterator for Split<B> {
2778     type Item = Result<Vec<u8>>;
2779
2780     fn next(&mut self) -> Option<Result<Vec<u8>>> {
2781         let mut buf = Vec::new();
2782         match self.buf.read_until(self.delim, &mut buf) {
2783             Ok(0) => None,
2784             Ok(_n) => {
2785                 if buf[buf.len() - 1] == self.delim {
2786                     buf.pop();
2787                 }
2788                 Some(Ok(buf))
2789             }
2790             Err(e) => Some(Err(e)),
2791         }
2792     }
2793 }
2794
2795 /// An iterator over the lines of an instance of `BufRead`.
2796 ///
2797 /// This struct is generally created by calling [`lines`] on a `BufRead`.
2798 /// Please see the documentation of [`lines`] for more details.
2799 ///
2800 /// [`lines`]: BufRead::lines
2801 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2802 #[derive(Debug)]
2803 pub struct Lines<B> {
2804     buf: B,
2805 }
2806
2807 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2808 impl<B: BufRead> Iterator for Lines<B> {
2809     type Item = Result<String>;
2810
2811     fn next(&mut self) -> Option<Result<String>> {
2812         let mut buf = String::new();
2813         match self.buf.read_line(&mut buf) {
2814             Ok(0) => None,
2815             Ok(_n) => {
2816                 if buf.ends_with('\n') {
2817                     buf.pop();
2818                     if buf.ends_with('\r') {
2819                         buf.pop();
2820                     }
2821                 }
2822                 Some(Ok(buf))
2823             }
2824             Err(e) => Some(Err(e)),
2825         }
2826     }
2827 }