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