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[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 //! [`Vec<T>`]: crate::vec::Vec
244 //! [`io::stdout`]: stdout
245 //! [`io::Result`]: crate::io::Result
246 //! [`?` operator]: ../../book/appendix-02-operators.html
247 //! [`Result`]: crate::result::Result
248 //! [`.unwrap()`]: crate::result::Result::unwrap
249
250 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
251
252 use crate::cmp;
253 use crate::fmt;
254 use crate::memchr;
255 use crate::ops::{Deref, DerefMut};
256 use crate::ptr;
257 use crate::slice;
258 use crate::str;
259 use crate::sys;
260
261 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
262 pub use self::buffered::IntoInnerError;
263 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
264 pub use self::buffered::{BufReader, BufWriter, LineWriter};
265 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
266 pub use self::cursor::Cursor;
267 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
268 pub use self::error::{Error, ErrorKind, Result};
269 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
270 pub use self::stdio::{stderr, stdin, stdout, Stderr, Stdin, Stdout};
271 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
272 pub use self::stdio::{StderrLock, StdinLock, StdoutLock};
273 #[unstable(feature = "print_internals", issue = "none")]
274 pub use self::stdio::{_eprint, _print};
275 #[unstable(feature = "libstd_io_internals", issue = "42788")]
276 #[doc(no_inline, hidden)]
277 pub use self::stdio::{set_panic, set_print};
278 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
279 pub use self::util::{copy, empty, repeat, sink, Empty, Repeat, Sink};
280
281 mod buffered;
282 mod cursor;
283 mod error;
284 mod impls;
285 mod lazy;
286 pub mod prelude;
287 mod stdio;
288 mod util;
289
290 const DEFAULT_BUF_SIZE: usize = crate::sys_common::io::DEFAULT_BUF_SIZE;
291
292 struct Guard<'a> {
293     buf: &'a mut Vec<u8>,
294     len: usize,
295 }
296
297 impl Drop for Guard<'_> {
298     fn drop(&mut self) {
299         unsafe {
300             self.buf.set_len(self.len);
301         }
302     }
303 }
304
305 // A few methods below (read_to_string, read_line) will append data into a
306 // `String` buffer, but we need to be pretty careful when doing this. The
307 // implementation will just call `.as_mut_vec()` and then delegate to a
308 // byte-oriented reading method, but we must ensure that when returning we never
309 // leave `buf` in a state such that it contains invalid UTF-8 in its bounds.
310 //
311 // To this end, we use an RAII guard (to protect against panics) which updates
312 // the length of the string when it is dropped. This guard initially truncates
313 // the string to the prior length and only after we've validated that the
314 // new contents are valid UTF-8 do we allow it to set a longer length.
315 //
316 // The unsafety in this function is twofold:
317 //
318 // 1. We're looking at the raw bytes of `buf`, so we take on the burden of UTF-8
319 //    checks.
320 // 2. We're passing a raw buffer to the function `f`, and it is expected that
321 //    the function only *appends* bytes to the buffer. We'll get undefined
322 //    behavior if existing bytes are overwritten to have non-UTF-8 data.
323 fn append_to_string<F>(buf: &mut String, f: F) -> Result<usize>
324 where
325     F: FnOnce(&mut Vec<u8>) -> Result<usize>,
326 {
327     unsafe {
328         let mut g = Guard { len: buf.len(), buf: buf.as_mut_vec() };
329         let ret = f(g.buf);
330         if str::from_utf8(&g.buf[g.len..]).is_err() {
331             ret.and_then(|_| {
332                 Err(Error::new(ErrorKind::InvalidData, "stream did not contain valid UTF-8"))
333             })
334         } else {
335             g.len = g.buf.len();
336             ret
337         }
338     }
339 }
340
341 // This uses an adaptive system to extend the vector when it fills. We want to
342 // avoid paying to allocate and zero a huge chunk of memory if the reader only
343 // has 4 bytes while still making large reads if the reader does have a ton
344 // of data to return. Simply tacking on an extra DEFAULT_BUF_SIZE space every
345 // time is 4,500 times (!) slower than a default reservation size of 32 if the
346 // reader has a very small amount of data to return.
347 //
348 // Because we're extending the buffer with uninitialized data for trusted
349 // readers, we need to make sure to truncate that if any of this panics.
350 fn read_to_end<R: Read + ?Sized>(r: &mut R, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
351     read_to_end_with_reservation(r, buf, |_| 32)
352 }
353
354 fn read_to_end_with_reservation<R, F>(
355     r: &mut R,
356     buf: &mut Vec<u8>,
357     mut reservation_size: F,
358 ) -> Result<usize>
359 where
360     R: Read + ?Sized,
361     F: FnMut(&R) -> usize,
362 {
363     let start_len = buf.len();
364     let mut g = Guard { len: buf.len(), buf };
365     let ret;
366     loop {
367         if g.len == g.buf.len() {
368             unsafe {
369                 // FIXME(danielhenrymantilla): #42788
370                 //
371                 //   - This creates a (mut) reference to a slice of
372                 //     _uninitialized_ integers, which is **undefined behavior**
373                 //
374                 //   - Only the standard library gets to soundly "ignore" this,
375                 //     based on its privileged knowledge of unstable rustc
376                 //     internals;
377                 g.buf.reserve(reservation_size(r));
378                 let capacity = g.buf.capacity();
379                 g.buf.set_len(capacity);
380                 r.initializer().initialize(&mut g.buf[g.len..]);
381             }
382         }
383
384         match r.read(&mut g.buf[g.len..]) {
385             Ok(0) => {
386                 ret = Ok(g.len - start_len);
387                 break;
388             }
389             Ok(n) => g.len += n,
390             Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
391             Err(e) => {
392                 ret = Err(e);
393                 break;
394             }
395         }
396     }
397
398     ret
399 }
400
401 pub(crate) fn default_read_vectored<F>(read: F, bufs: &mut [IoSliceMut<'_>]) -> Result<usize>
402 where
403     F: FnOnce(&mut [u8]) -> Result<usize>,
404 {
405     let buf = bufs.iter_mut().find(|b| !b.is_empty()).map_or(&mut [][..], |b| &mut **b);
406     read(buf)
407 }
408
409 pub(crate) fn default_write_vectored<F>(write: F, bufs: &[IoSlice<'_>]) -> Result<usize>
410 where
411     F: FnOnce(&[u8]) -> Result<usize>,
412 {
413     let buf = bufs.iter().find(|b| !b.is_empty()).map_or(&[][..], |b| &**b);
414     write(buf)
415 }
416
417 /// The `Read` trait allows for reading bytes from a source.
418 ///
419 /// Implementors of the `Read` trait are called 'readers'.
420 ///
421 /// Readers are defined by one required method, [`read()`]. Each call to [`read()`]
422 /// will attempt to pull bytes from this source into a provided buffer. A
423 /// number of other methods are implemented in terms of [`read()`], giving
424 /// implementors a number of ways to read bytes while only needing to implement
425 /// a single method.
426 ///
427 /// Readers are intended to be composable with one another. Many implementors
428 /// throughout [`std::io`] take and provide types which implement the `Read`
429 /// trait.
430 ///
431 /// Please note that each call to [`read()`] may involve a system call, and
432 /// therefore, using something that implements [`BufRead`], such as
433 /// [`BufReader`], will be more efficient.
434 ///
435 /// # Examples
436 ///
437 /// [`File`]s implement `Read`:
438 ///
439 /// ```no_run
440 /// use std::io;
441 /// use std::io::prelude::*;
442 /// use std::fs::File;
443 ///
444 /// fn main() -> io::Result<()> {
445 ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
446 ///     let mut buffer = [0; 10];
447 ///
448 ///     // read up to 10 bytes
449 ///     f.read(&mut buffer)?;
450 ///
451 ///     let mut buffer = Vec::new();
452 ///     // read the whole file
453 ///     f.read_to_end(&mut buffer)?;
454 ///
455 ///     // read into a String, so that you don't need to do the conversion.
456 ///     let mut buffer = String::new();
457 ///     f.read_to_string(&mut buffer)?;
458 ///
459 ///     // and more! See the other methods for more details.
460 ///     Ok(())
461 /// }
462 /// ```
463 ///
464 /// Read from [`&str`] because [`&[u8]`][slice] implements `Read`:
465 ///
466 /// ```no_run
467 /// # use std::io;
468 /// use std::io::prelude::*;
469 ///
470 /// fn main() -> io::Result<()> {
471 ///     let mut b = "This string will be read".as_bytes();
472 ///     let mut buffer = [0; 10];
473 ///
474 ///     // read up to 10 bytes
475 ///     b.read(&mut buffer)?;
476 ///
477 ///     // etc... it works exactly as a File does!
478 ///     Ok(())
479 /// }
480 /// ```
481 ///
482 /// [`read()`]: Read::read
483 /// [`&str`]: str
484 /// [`std::io`]: self
485 /// [`File`]: crate::fs::File
486 /// [slice]: ../../std/primitive.slice.html
487 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
488 #[doc(spotlight)]
489 pub trait Read {
490     /// Pull some bytes from this source into the specified buffer, returning
491     /// how many bytes were read.
492     ///
493     /// This function does not provide any guarantees about whether it blocks
494     /// waiting for data, but if an object needs to block for a read and cannot,
495     /// it will typically signal this via an [`Err`] return value.
496     ///
497     /// If the return value of this method is [`Ok(n)`], then it must be
498     /// guaranteed that `0 <= n <= buf.len()`. A nonzero `n` value indicates
499     /// that the buffer `buf` has been filled in with `n` bytes of data from this
500     /// source. If `n` is `0`, then it can indicate one of two scenarios:
501     ///
502     /// 1. This reader has reached its "end of file" and will likely no longer
503     ///    be able to produce bytes. Note that this does not mean that the
504     ///    reader will *always* no longer be able to produce bytes.
505     /// 2. The buffer specified was 0 bytes in length.
506     ///
507     /// It is not an error if the returned value `n` is smaller than the buffer size,
508     /// even when the reader is not at the end of the stream yet.
509     /// This may happen for example because fewer bytes are actually available right now
510     /// (e. g. being close to end-of-file) or because read() was interrupted by a signal.
511     ///
512     /// No guarantees are provided about the contents of `buf` when this
513     /// function is called, implementations cannot rely on any property of the
514     /// contents of `buf` being true. It is recommended that *implementations*
515     /// only write data to `buf` instead of reading its contents.
516     ///
517     /// Correspondingly, however, *callers* of this method may not assume any guarantees
518     /// about how the implementation uses `buf`. The trait is safe to implement,
519     /// so it is possible that the code that's supposed to write to the buffer might also read
520     /// from it. It is your responsibility to make sure that `buf` is initialized
521     /// before calling `read`. Calling `read` with an uninitialized `buf` (of the kind one
522     /// obtains via [`MaybeUninit<T>`]) is not safe, and can lead to undefined behavior.
523     ///
524     /// [`MaybeUninit<T>`]: crate::mem::MaybeUninit
525     ///
526     /// # Errors
527     ///
528     /// If this function encounters any form of I/O or other error, an error
529     /// variant will be returned. If an error is returned then it must be
530     /// guaranteed that no bytes were read.
531     ///
532     /// An error of the [`ErrorKind::Interrupted`] kind is non-fatal and the read
533     /// operation should be retried if there is nothing else to do.
534     ///
535     /// # Examples
536     ///
537     /// [`File`]s implement `Read`:
538     ///
539     /// [`Ok(n)`]: Ok
540     /// [`File`]: crate::fs::File
541     ///
542     /// ```no_run
543     /// use std::io;
544     /// use std::io::prelude::*;
545     /// use std::fs::File;
546     ///
547     /// fn main() -> io::Result<()> {
548     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
549     ///     let mut buffer = [0; 10];
550     ///
551     ///     // read up to 10 bytes
552     ///     let n = f.read(&mut buffer[..])?;
553     ///
554     ///     println!("The bytes: {:?}", &buffer[..n]);
555     ///     Ok(())
556     /// }
557     /// ```
558     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
559     fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize>;
560
561     /// Like `read`, except that it reads into a slice of buffers.
562     ///
563     /// Data is copied to fill each buffer in order, with the final buffer
564     /// written to possibly being only partially filled. This method must
565     /// behave equivalently to a single call to `read` with concatenated
566     /// buffers.
567     ///
568     /// The default implementation calls `read` with either the first nonempty
569     /// buffer provided, or an empty one if none exists.
570     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
571     fn read_vectored(&mut self, bufs: &mut [IoSliceMut<'_>]) -> Result<usize> {
572         default_read_vectored(|b| self.read(b), bufs)
573     }
574
575     /// Determines if this `Read`er has an efficient `read_vectored`
576     /// implementation.
577     ///
578     /// If a `Read`er does not override the default `read_vectored`
579     /// implementation, code using it may want to avoid the method all together
580     /// and coalesce writes into a single buffer for higher performance.
581     ///
582     /// The default implementation returns `false`.
583     #[unstable(feature = "can_vector", issue = "69941")]
584     fn is_read_vectored(&self) -> bool {
585         false
586     }
587
588     /// Determines if this `Read`er can work with buffers of uninitialized
589     /// memory.
590     ///
591     /// The default implementation returns an initializer which will zero
592     /// buffers.
593     ///
594     /// If a `Read`er guarantees that it can work properly with uninitialized
595     /// memory, it should call [`Initializer::nop()`]. See the documentation for
596     /// [`Initializer`] for details.
597     ///
598     /// The behavior of this method must be independent of the state of the
599     /// `Read`er - the method only takes `&self` so that it can be used through
600     /// trait objects.
601     ///
602     /// # Safety
603     ///
604     /// This method is unsafe because a `Read`er could otherwise return a
605     /// non-zeroing `Initializer` from another `Read` type without an `unsafe`
606     /// block.
607     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
608     #[inline]
609     unsafe fn initializer(&self) -> Initializer {
610         Initializer::zeroing()
611     }
612
613     /// Read all bytes until EOF in this source, placing them into `buf`.
614     ///
615     /// All bytes read from this source will be appended to the specified buffer
616     /// `buf`. This function will continuously call [`read()`] to append more data to
617     /// `buf` until [`read()`] returns either [`Ok(0)`] or an error of
618     /// non-[`ErrorKind::Interrupted`] kind.
619     ///
620     /// If successful, this function will return the total number of bytes read.
621     ///
622     /// # Errors
623     ///
624     /// If this function encounters an error of the kind
625     /// [`ErrorKind::Interrupted`] then the error is ignored and the operation
626     /// will continue.
627     ///
628     /// If any other read error is encountered then this function immediately
629     /// returns. Any bytes which have already been read will be appended to
630     /// `buf`.
631     ///
632     /// # Examples
633     ///
634     /// [`File`]s implement `Read`:
635     ///
636     /// [`read()`]: Read::read
637     /// [`Ok(0)`]: Ok
638     /// [`File`]: crate::fs::File
639     ///
640     /// ```no_run
641     /// use std::io;
642     /// use std::io::prelude::*;
643     /// use std::fs::File;
644     ///
645     /// fn main() -> io::Result<()> {
646     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
647     ///     let mut buffer = Vec::new();
648     ///
649     ///     // read the whole file
650     ///     f.read_to_end(&mut buffer)?;
651     ///     Ok(())
652     /// }
653     /// ```
654     ///
655     /// (See also the [`std::fs::read`] convenience function for reading from a
656     /// file.)
657     ///
658     /// [`std::fs::read`]: crate::fs::read
659     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
660     fn read_to_end(&mut self, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
661         read_to_end(self, buf)
662     }
663
664     /// Read all bytes until EOF in this source, appending them to `buf`.
665     ///
666     /// If successful, this function returns the number of bytes which were read
667     /// and appended to `buf`.
668     ///
669     /// # Errors
670     ///
671     /// If the data in this stream is *not* valid UTF-8 then an error is
672     /// returned and `buf` is unchanged.
673     ///
674     /// See [`read_to_end`][readtoend] for other error semantics.
675     ///
676     /// [readtoend]: Self::read_to_end
677     ///
678     /// # Examples
679     ///
680     /// [`File`][file]s implement `Read`:
681     ///
682     /// [file]: crate::fs::File
683     ///
684     /// ```no_run
685     /// use std::io;
686     /// use std::io::prelude::*;
687     /// use std::fs::File;
688     ///
689     /// fn main() -> io::Result<()> {
690     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
691     ///     let mut buffer = String::new();
692     ///
693     ///     f.read_to_string(&mut buffer)?;
694     ///     Ok(())
695     /// }
696     /// ```
697     ///
698     /// (See also the [`std::fs::read_to_string`] convenience function for
699     /// reading from a file.)
700     ///
701     /// [`std::fs::read_to_string`]: crate::fs::read_to_string
702     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
703     fn read_to_string(&mut self, buf: &mut String) -> Result<usize> {
704         // Note that we do *not* call `.read_to_end()` here. We are passing
705         // `&mut Vec<u8>` (the raw contents of `buf`) into the `read_to_end`
706         // method to fill it up. An arbitrary implementation could overwrite the
707         // entire contents of the vector, not just append to it (which is what
708         // we are expecting).
709         //
710         // To prevent extraneously checking the UTF-8-ness of the entire buffer
711         // we pass it to our hardcoded `read_to_end` implementation which we
712         // know is guaranteed to only read data into the end of the buffer.
713         append_to_string(buf, |b| read_to_end(self, b))
714     }
715
716     /// Read the exact number of bytes required to fill `buf`.
717     ///
718     /// This function reads as many bytes as necessary to completely fill the
719     /// specified buffer `buf`.
720     ///
721     /// No guarantees are provided about the contents of `buf` when this
722     /// function is called, implementations cannot rely on any property of the
723     /// contents of `buf` being true. It is recommended that implementations
724     /// only write data to `buf` instead of reading its contents. The
725     /// documentation on [`read`] has a more detailed explanation on this
726     /// subject.
727     ///
728     /// # Errors
729     ///
730     /// If this function encounters an error of the kind
731     /// [`ErrorKind::Interrupted`] then the error is ignored and the operation
732     /// will continue.
733     ///
734     /// If this function encounters an "end of file" before completely filling
735     /// the buffer, it returns an error of the kind [`ErrorKind::UnexpectedEof`].
736     /// The contents of `buf` are unspecified in this case.
737     ///
738     /// If any other read error is encountered then this function immediately
739     /// returns. The contents of `buf` are unspecified in this case.
740     ///
741     /// If this function returns an error, it is unspecified how many bytes it
742     /// has read, but it will never read more than would be necessary to
743     /// completely fill the buffer.
744     ///
745     /// # Examples
746     ///
747     /// [`File`]s implement `Read`:
748     ///
749     /// [`read`]: Read::read
750     /// [`File`]: crate::fs::File
751     ///
752     /// ```no_run
753     /// use std::io;
754     /// use std::io::prelude::*;
755     /// use std::fs::File;
756     ///
757     /// fn main() -> io::Result<()> {
758     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
759     ///     let mut buffer = [0; 10];
760     ///
761     ///     // read exactly 10 bytes
762     ///     f.read_exact(&mut buffer)?;
763     ///     Ok(())
764     /// }
765     /// ```
766     #[stable(feature = "read_exact", since = "1.6.0")]
767     fn read_exact(&mut self, mut buf: &mut [u8]) -> Result<()> {
768         while !buf.is_empty() {
769             match self.read(buf) {
770                 Ok(0) => break,
771                 Ok(n) => {
772                     let tmp = buf;
773                     buf = &mut tmp[n..];
774                 }
775                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
776                 Err(e) => return Err(e),
777             }
778         }
779         if !buf.is_empty() {
780             Err(Error::new(ErrorKind::UnexpectedEof, "failed to fill whole buffer"))
781         } else {
782             Ok(())
783         }
784     }
785
786     /// Creates a "by reference" adaptor for this instance of `Read`.
787     ///
788     /// The returned adaptor also implements `Read` and will simply borrow this
789     /// current reader.
790     ///
791     /// # Examples
792     ///
793     /// [`File`][file]s implement `Read`:
794     ///
795     /// [file]: crate::fs::File
796     ///
797     /// ```no_run
798     /// use std::io;
799     /// use std::io::Read;
800     /// use std::fs::File;
801     ///
802     /// fn main() -> io::Result<()> {
803     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
804     ///     let mut buffer = Vec::new();
805     ///     let mut other_buffer = Vec::new();
806     ///
807     ///     {
808     ///         let reference = f.by_ref();
809     ///
810     ///         // read at most 5 bytes
811     ///         reference.take(5).read_to_end(&mut buffer)?;
812     ///
813     ///     } // drop our &mut reference so we can use f again
814     ///
815     ///     // original file still usable, read the rest
816     ///     f.read_to_end(&mut other_buffer)?;
817     ///     Ok(())
818     /// }
819     /// ```
820     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
821     fn by_ref(&mut self) -> &mut Self
822     where
823         Self: Sized,
824     {
825         self
826     }
827
828     /// Transforms this `Read` instance to an [`Iterator`] over its bytes.
829     ///
830     /// The returned type implements [`Iterator`] where the `Item` is
831     /// [`Result`]`<`[`u8`]`, `[`io::Error`]`>`.
832     /// The yielded item is [`Ok`] if a byte was successfully read and [`Err`]
833     /// otherwise. EOF is mapped to returning [`None`] from this iterator.
834     ///
835     /// # Examples
836     ///
837     /// [`File`][file]s implement `Read`:
838     ///
839     /// [file]: crate::fs::File
840     /// [`Iterator`]: crate::iter::Iterator
841     /// [`Result`]: crate::result::Result
842     /// [`io::Error`]: self::Error
843     ///
844     /// ```no_run
845     /// use std::io;
846     /// use std::io::prelude::*;
847     /// use std::fs::File;
848     ///
849     /// fn main() -> io::Result<()> {
850     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
851     ///
852     ///     for byte in f.bytes() {
853     ///         println!("{}", byte.unwrap());
854     ///     }
855     ///     Ok(())
856     /// }
857     /// ```
858     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
859     fn bytes(self) -> Bytes<Self>
860     where
861         Self: Sized,
862     {
863         Bytes { inner: self }
864     }
865
866     /// Creates an adaptor which will chain this stream with another.
867     ///
868     /// The returned `Read` instance will first read all bytes from this object
869     /// until EOF is encountered. Afterwards the output is equivalent to the
870     /// output of `next`.
871     ///
872     /// # Examples
873     ///
874     /// [`File`][file]s implement `Read`:
875     ///
876     /// [file]: crate::fs::File
877     ///
878     /// ```no_run
879     /// use std::io;
880     /// use std::io::prelude::*;
881     /// use std::fs::File;
882     ///
883     /// fn main() -> io::Result<()> {
884     ///     let mut f1 = File::open("foo.txt")?;
885     ///     let mut f2 = File::open("bar.txt")?;
886     ///
887     ///     let mut handle = f1.chain(f2);
888     ///     let mut buffer = String::new();
889     ///
890     ///     // read the value into a String. We could use any Read method here,
891     ///     // this is just one example.
892     ///     handle.read_to_string(&mut buffer)?;
893     ///     Ok(())
894     /// }
895     /// ```
896     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
897     fn chain<R: Read>(self, next: R) -> Chain<Self, R>
898     where
899         Self: Sized,
900     {
901         Chain { first: self, second: next, done_first: false }
902     }
903
904     /// Creates an adaptor which will read at most `limit` bytes from it.
905     ///
906     /// This function returns a new instance of `Read` which will read at most
907     /// `limit` bytes, after which it will always return EOF ([`Ok(0)`]). Any
908     /// read errors will not count towards the number of bytes read and future
909     /// calls to [`read()`] may succeed.
910     ///
911     /// # Examples
912     ///
913     /// [`File`]s implement `Read`:
914     ///
915     /// [`File`]: crate::fs::File
916     /// [`Ok(0)`]: Ok
917     /// [`read()`]: Read::read
918     ///
919     /// ```no_run
920     /// use std::io;
921     /// use std::io::prelude::*;
922     /// use std::fs::File;
923     ///
924     /// fn main() -> io::Result<()> {
925     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
926     ///     let mut buffer = [0; 5];
927     ///
928     ///     // read at most five bytes
929     ///     let mut handle = f.take(5);
930     ///
931     ///     handle.read(&mut buffer)?;
932     ///     Ok(())
933     /// }
934     /// ```
935     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
936     fn take(self, limit: u64) -> Take<Self>
937     where
938         Self: Sized,
939     {
940         Take { inner: self, limit }
941     }
942 }
943
944 /// A buffer type used with `Read::read_vectored`.
945 ///
946 /// It is semantically a wrapper around an `&mut [u8]`, but is guaranteed to be
947 /// ABI compatible with the `iovec` type on Unix platforms and `WSABUF` on
948 /// Windows.
949 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
950 #[repr(transparent)]
951 pub struct IoSliceMut<'a>(sys::io::IoSliceMut<'a>);
952
953 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
954 unsafe impl<'a> Send for IoSliceMut<'a> {}
955
956 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
957 unsafe impl<'a> Sync for IoSliceMut<'a> {}
958
959 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
960 impl<'a> fmt::Debug for IoSliceMut<'a> {
961     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
962         fmt::Debug::fmt(self.0.as_slice(), fmt)
963     }
964 }
965
966 impl<'a> IoSliceMut<'a> {
967     /// Creates a new `IoSliceMut` wrapping a byte slice.
968     ///
969     /// # Panics
970     ///
971     /// Panics on Windows if the slice is larger than 4GB.
972     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
973     #[inline]
974     pub fn new(buf: &'a mut [u8]) -> IoSliceMut<'a> {
975         IoSliceMut(sys::io::IoSliceMut::new(buf))
976     }
977
978     /// Advance the internal cursor of the slice.
979     ///
980     /// # Notes
981     ///
982     /// Elements in the slice may be modified if the cursor is not advanced to
983     /// the end of the slice. For example if we have a slice of buffers with 2
984     /// `IoSliceMut`s, both of length 8, and we advance the cursor by 10 bytes
985     /// the first `IoSliceMut` will be untouched however the second will be
986     /// modified to remove the first 2 bytes (10 - 8).
987     ///
988     /// # Examples
989     ///
990     /// ```
991     /// #![feature(io_slice_advance)]
992     ///
993     /// use std::io::IoSliceMut;
994     /// use std::ops::Deref;
995     ///
996     /// let mut buf1 = [1; 8];
997     /// let mut buf2 = [2; 16];
998     /// let mut buf3 = [3; 8];
999     /// let mut bufs = &mut [
1000     ///     IoSliceMut::new(&mut buf1),
1001     ///     IoSliceMut::new(&mut buf2),
1002     ///     IoSliceMut::new(&mut buf3),
1003     /// ][..];
1004     ///
1005     /// // Mark 10 bytes as read.
1006     /// bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 10);
1007     /// assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 14].as_ref());
1008     /// assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
1009     /// ```
1010     #[unstable(feature = "io_slice_advance", issue = "62726")]
1011     #[inline]
1012     pub fn advance<'b>(bufs: &'b mut [IoSliceMut<'a>], n: usize) -> &'b mut [IoSliceMut<'a>] {
1013         // Number of buffers to remove.
1014         let mut remove = 0;
1015         // Total length of all the to be removed buffers.
1016         let mut accumulated_len = 0;
1017         for buf in bufs.iter() {
1018             if accumulated_len + buf.len() > n {
1019                 break;
1020             } else {
1021                 accumulated_len += buf.len();
1022                 remove += 1;
1023             }
1024         }
1025
1026         let bufs = &mut bufs[remove..];
1027         if !bufs.is_empty() {
1028             bufs[0].0.advance(n - accumulated_len)
1029         }
1030         bufs
1031     }
1032 }
1033
1034 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1035 impl<'a> Deref for IoSliceMut<'a> {
1036     type Target = [u8];
1037
1038     #[inline]
1039     fn deref(&self) -> &[u8] {
1040         self.0.as_slice()
1041     }
1042 }
1043
1044 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1045 impl<'a> DerefMut for IoSliceMut<'a> {
1046     #[inline]
1047     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [u8] {
1048         self.0.as_mut_slice()
1049     }
1050 }
1051
1052 /// A buffer type used with `Write::write_vectored`.
1053 ///
1054 /// It is semantically a wrapper around an `&[u8]`, but is guaranteed to be
1055 /// ABI compatible with the `iovec` type on Unix platforms and `WSABUF` on
1056 /// Windows.
1057 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1058 #[derive(Copy, Clone)]
1059 #[repr(transparent)]
1060 pub struct IoSlice<'a>(sys::io::IoSlice<'a>);
1061
1062 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
1063 unsafe impl<'a> Send for IoSlice<'a> {}
1064
1065 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
1066 unsafe impl<'a> Sync for IoSlice<'a> {}
1067
1068 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1069 impl<'a> fmt::Debug for IoSlice<'a> {
1070     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1071         fmt::Debug::fmt(self.0.as_slice(), fmt)
1072     }
1073 }
1074
1075 impl<'a> IoSlice<'a> {
1076     /// Creates a new `IoSlice` wrapping a byte slice.
1077     ///
1078     /// # Panics
1079     ///
1080     /// Panics on Windows if the slice is larger than 4GB.
1081     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1082     #[inline]
1083     pub fn new(buf: &'a [u8]) -> IoSlice<'a> {
1084         IoSlice(sys::io::IoSlice::new(buf))
1085     }
1086
1087     /// Advance the internal cursor of the slice.
1088     ///
1089     /// # Notes
1090     ///
1091     /// Elements in the slice may be modified if the cursor is not advanced to
1092     /// the end of the slice. For example if we have a slice of buffers with 2
1093     /// `IoSlice`s, both of length 8, and we advance the cursor by 10 bytes the
1094     /// first `IoSlice` will be untouched however the second will be modified to
1095     /// remove the first 2 bytes (10 - 8).
1096     ///
1097     /// # Examples
1098     ///
1099     /// ```
1100     /// #![feature(io_slice_advance)]
1101     ///
1102     /// use std::io::IoSlice;
1103     /// use std::ops::Deref;
1104     ///
1105     /// let buf1 = [1; 8];
1106     /// let buf2 = [2; 16];
1107     /// let buf3 = [3; 8];
1108     /// let mut bufs = &mut [
1109     ///     IoSlice::new(&buf1),
1110     ///     IoSlice::new(&buf2),
1111     ///     IoSlice::new(&buf3),
1112     /// ][..];
1113     ///
1114     /// // Mark 10 bytes as written.
1115     /// bufs = IoSlice::advance(bufs, 10);
1116     /// assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 14].as_ref());
1117     /// assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
1118     #[unstable(feature = "io_slice_advance", issue = "62726")]
1119     #[inline]
1120     pub fn advance<'b>(bufs: &'b mut [IoSlice<'a>], n: usize) -> &'b mut [IoSlice<'a>] {
1121         // Number of buffers to remove.
1122         let mut remove = 0;
1123         // Total length of all the to be removed buffers.
1124         let mut accumulated_len = 0;
1125         for buf in bufs.iter() {
1126             if accumulated_len + buf.len() > n {
1127                 break;
1128             } else {
1129                 accumulated_len += buf.len();
1130                 remove += 1;
1131             }
1132         }
1133
1134         let bufs = &mut bufs[remove..];
1135         if !bufs.is_empty() {
1136             bufs[0].0.advance(n - accumulated_len)
1137         }
1138         bufs
1139     }
1140 }
1141
1142 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1143 impl<'a> Deref for IoSlice<'a> {
1144     type Target = [u8];
1145
1146     #[inline]
1147     fn deref(&self) -> &[u8] {
1148         self.0.as_slice()
1149     }
1150 }
1151
1152 /// A type used to conditionally initialize buffers passed to `Read` methods.
1153 #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1154 #[derive(Debug)]
1155 pub struct Initializer(bool);
1156
1157 impl Initializer {
1158     /// Returns a new `Initializer` which will zero out buffers.
1159     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1160     #[inline]
1161     pub fn zeroing() -> Initializer {
1162         Initializer(true)
1163     }
1164
1165     /// Returns a new `Initializer` which will not zero out buffers.
1166     ///
1167     /// # Safety
1168     ///
1169     /// This may only be called by `Read`ers which guarantee that they will not
1170     /// read from buffers passed to `Read` methods, and that the return value of
1171     /// the method accurately reflects the number of bytes that have been
1172     /// written to the head of the buffer.
1173     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1174     #[inline]
1175     pub unsafe fn nop() -> Initializer {
1176         Initializer(false)
1177     }
1178
1179     /// Indicates if a buffer should be initialized.
1180     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1181     #[inline]
1182     pub fn should_initialize(&self) -> bool {
1183         self.0
1184     }
1185
1186     /// Initializes a buffer if necessary.
1187     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1188     #[inline]
1189     pub fn initialize(&self, buf: &mut [u8]) {
1190         if self.should_initialize() {
1191             unsafe { ptr::write_bytes(buf.as_mut_ptr(), 0, buf.len()) }
1192         }
1193     }
1194 }
1195
1196 /// A trait for objects which are byte-oriented sinks.
1197 ///
1198 /// Implementors of the `Write` trait are sometimes called 'writers'.
1199 ///
1200 /// Writers are defined by two required methods, [`write`] and [`flush`]:
1201 ///
1202 /// * The [`write`] method will attempt to write some data into the object,
1203 ///   returning how many bytes were successfully written.
1204 ///
1205 /// * The [`flush`] method is useful for adaptors and explicit buffers
1206 ///   themselves for ensuring that all buffered data has been pushed out to the
1207 ///   'true sink'.
1208 ///
1209 /// Writers are intended to be composable with one another. Many implementors
1210 /// throughout [`std::io`] take and provide types which implement the `Write`
1211 /// trait.
1212 ///
1213 /// [`write`]: Self::write
1214 /// [`flush`]: Self::flush
1215 /// [`std::io`]: index.html
1216 ///
1217 /// # Examples
1218 ///
1219 /// ```no_run
1220 /// use std::io::prelude::*;
1221 /// use std::fs::File;
1222 ///
1223 /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1224 ///     let data = b"some bytes";
1225 ///
1226 ///     let mut pos = 0;
1227 ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1228 ///
1229 ///     while pos < data.len() {
1230 ///         let bytes_written = buffer.write(&data[pos..])?;
1231 ///         pos += bytes_written;
1232 ///     }
1233 ///     Ok(())
1234 /// }
1235 /// ```
1236 ///
1237 /// The trait also provides convenience methods like [`write_all`], which calls
1238 /// `write` in a loop until its entire input has been written.
1239 ///
1240 /// [`write_all`]: Self::write_all
1241 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1242 #[doc(spotlight)]
1243 pub trait Write {
1244     /// Write a buffer into this writer, returning how many bytes were written.
1245     ///
1246     /// This function will attempt to write the entire contents of `buf`, but
1247     /// the entire write may not succeed, or the write may also generate an
1248     /// error. A call to `write` represents *at most one* attempt to write to
1249     /// any wrapped object.
1250     ///
1251     /// Calls to `write` are not guaranteed to block waiting for data to be
1252     /// written, and a write which would otherwise block can be indicated through
1253     /// an [`Err`] variant.
1254     ///
1255     /// If the return value is [`Ok(n)`] then it must be guaranteed that
1256     /// `n <= buf.len()`. A return value of `0` typically means that the
1257     /// underlying object is no longer able to accept bytes and will likely not
1258     /// be able to in the future as well, or that the buffer provided is empty.
1259     ///
1260     /// # Errors
1261     ///
1262     /// Each call to `write` may generate an I/O error indicating that the
1263     /// operation could not be completed. If an error is returned then no bytes
1264     /// in the buffer were written to this writer.
1265     ///
1266     /// It is **not** considered an error if the entire buffer could not be
1267     /// written to this writer.
1268     ///
1269     /// An error of the [`ErrorKind::Interrupted`] kind is non-fatal and the
1270     /// write operation should be retried if there is nothing else to do.
1271     ///
1272     /// # Examples
1273     ///
1274     /// ```no_run
1275     /// use std::io::prelude::*;
1276     /// use std::fs::File;
1277     ///
1278     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1279     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1280     ///
1281     ///     // Writes some prefix of the byte string, not necessarily all of it.
1282     ///     buffer.write(b"some bytes")?;
1283     ///     Ok(())
1284     /// }
1285     /// ```
1286     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1287     fn write(&mut self, buf: &[u8]) -> Result<usize>;
1288
1289     /// Like `write`, except that it writes from a slice of buffers.
1290     ///
1291     /// Data is copied from each buffer in order, with the final buffer
1292     /// read from possibly being only partially consumed. This method must
1293     /// behave as a call to `write` with the buffers concatenated would.
1294     ///
1295     /// The default implementation calls `write` with either the first nonempty
1296     /// buffer provided, or an empty one if none exists.
1297     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1298     fn write_vectored(&mut self, bufs: &[IoSlice<'_>]) -> Result<usize> {
1299         default_write_vectored(|b| self.write(b), bufs)
1300     }
1301
1302     /// Determines if this `Write`er has an efficient `write_vectored`
1303     /// implementation.
1304     ///
1305     /// If a `Write`er does not override the default `write_vectored`
1306     /// implementation, code using it may want to avoid the method all together
1307     /// and coalesce writes into a single buffer for higher performance.
1308     ///
1309     /// The default implementation returns `false`.
1310     #[unstable(feature = "can_vector", issue = "69941")]
1311     fn is_write_vectored(&self) -> bool {
1312         false
1313     }
1314
1315     /// Flush this output stream, ensuring that all intermediately buffered
1316     /// contents reach their destination.
1317     ///
1318     /// # Errors
1319     ///
1320     /// It is considered an error if not all bytes could be written due to
1321     /// I/O errors or EOF being reached.
1322     ///
1323     /// # Examples
1324     ///
1325     /// ```no_run
1326     /// use std::io::prelude::*;
1327     /// use std::io::BufWriter;
1328     /// use std::fs::File;
1329     ///
1330     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1331     ///     let mut buffer = BufWriter::new(File::create("foo.txt")?);
1332     ///
1333     ///     buffer.write_all(b"some bytes")?;
1334     ///     buffer.flush()?;
1335     ///     Ok(())
1336     /// }
1337     /// ```
1338     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1339     fn flush(&mut self) -> Result<()>;
1340
1341     /// Attempts to write an entire buffer into this writer.
1342     ///
1343     /// This method will continuously call [`write`] until there is no more data
1344     /// to be written or an error of non-[`ErrorKind::Interrupted`] kind is
1345     /// returned. This method will not return until the entire buffer has been
1346     /// successfully written or such an error occurs. The first error that is
1347     /// not of [`ErrorKind::Interrupted`] kind generated from this method will be
1348     /// returned.
1349     ///
1350     /// If the buffer contains no data, this will never call [`write`].
1351     ///
1352     /// # Errors
1353     ///
1354     /// This function will return the first error of
1355     /// non-[`ErrorKind::Interrupted`] kind that [`write`] returns.
1356     ///
1357     /// [`write`]: Self::write
1358     ///
1359     /// # Examples
1360     ///
1361     /// ```no_run
1362     /// use std::io::prelude::*;
1363     /// use std::fs::File;
1364     ///
1365     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1366     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1367     ///
1368     ///     buffer.write_all(b"some bytes")?;
1369     ///     Ok(())
1370     /// }
1371     /// ```
1372     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1373     fn write_all(&mut self, mut buf: &[u8]) -> Result<()> {
1374         while !buf.is_empty() {
1375             match self.write(buf) {
1376                 Ok(0) => {
1377                     return Err(Error::new(ErrorKind::WriteZero, "failed to write whole buffer"));
1378                 }
1379                 Ok(n) => buf = &buf[n..],
1380                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
1381                 Err(e) => return Err(e),
1382             }
1383         }
1384         Ok(())
1385     }
1386
1387     /// Attempts to write multiple buffers into this writer.
1388     ///
1389     /// This method will continuously call [`write_vectored`] until there is no
1390     /// more data to be written or an error of non-[`ErrorKind::Interrupted`]
1391     /// kind is returned. This method will not return until all buffers have
1392     /// been successfully written or such an error occurs. The first error that
1393     /// is not of [`ErrorKind::Interrupted`] kind generated from this method
1394     /// will be returned.
1395     ///
1396     /// If the buffer contains no data, this will never call [`write_vectored`].
1397     ///
1398     /// [`write_vectored`]: Self::write_vectored
1399     ///
1400     /// # Notes
1401     ///
1402     ///
1403     /// Unlike `io::Write::write_vectored`, this takes a *mutable* reference to
1404     /// a slice of `IoSlice`s, not an immutable one. That's because we need to
1405     /// modify the slice to keep track of the bytes already written.
1406     ///
1407     /// Once this function returns, the contents of `bufs` are unspecified, as
1408     /// this depends on how many calls to `write_vectored` were necessary. It is
1409     /// best to understand this function as taking ownership of `bufs` and to
1410     /// not use `bufs` afterwards. The underlying buffers, to which the
1411     /// `IoSlice`s point (but not the `IoSlice`s themselves), are unchanged and
1412     /// can be reused.
1413     ///
1414     /// # Examples
1415     ///
1416     /// ```
1417     /// #![feature(write_all_vectored)]
1418     /// # fn main() -> std::io::Result<()> {
1419     ///
1420     /// use std::io::{Write, IoSlice};
1421     ///
1422     /// let mut writer = Vec::new();
1423     /// let bufs = &mut [
1424     ///     IoSlice::new(&[1]),
1425     ///     IoSlice::new(&[2, 3]),
1426     ///     IoSlice::new(&[4, 5, 6]),
1427     /// ];
1428     ///
1429     /// writer.write_all_vectored(bufs)?;
1430     /// // Note: the contents of `bufs` is now undefined, see the Notes section.
1431     ///
1432     /// assert_eq!(writer, &[1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1433     /// # Ok(()) }
1434     /// ```
1435     #[unstable(feature = "write_all_vectored", issue = "70436")]
1436     fn write_all_vectored(&mut self, mut bufs: &mut [IoSlice<'_>]) -> Result<()> {
1437         // Guarantee that bufs is empty if it contains no data,
1438         // to avoid calling write_vectored if there is no data to be written.
1439         bufs = IoSlice::advance(bufs, 0);
1440         while !bufs.is_empty() {
1441             match self.write_vectored(bufs) {
1442                 Ok(0) => {
1443                     return Err(Error::new(ErrorKind::WriteZero, "failed to write whole buffer"));
1444                 }
1445                 Ok(n) => bufs = IoSlice::advance(bufs, n),
1446                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
1447                 Err(e) => return Err(e),
1448             }
1449         }
1450         Ok(())
1451     }
1452
1453     /// Writes a formatted string into this writer, returning any error
1454     /// encountered.
1455     ///
1456     /// This method is primarily used to interface with the
1457     /// [`format_args!()`] macro, but it is rare that this should
1458     /// explicitly be called. The [`write!()`] macro should be favored to
1459     /// invoke this method instead.
1460     ///
1461     /// This function internally uses the [`write_all`][writeall] method on
1462     /// this trait and hence will continuously write data so long as no errors
1463     /// are received. This also means that partial writes are not indicated in
1464     /// this signature.
1465     ///
1466     /// [writeall]: Self::write_all
1467     ///
1468     /// # Errors
1469     ///
1470     /// This function will return any I/O error reported while formatting.
1471     ///
1472     /// # Examples
1473     ///
1474     /// ```no_run
1475     /// use std::io::prelude::*;
1476     /// use std::fs::File;
1477     ///
1478     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1479     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1480     ///
1481     ///     // this call
1482     ///     write!(buffer, "{:.*}", 2, 1.234567)?;
1483     ///     // turns into this:
1484     ///     buffer.write_fmt(format_args!("{:.*}", 2, 1.234567))?;
1485     ///     Ok(())
1486     /// }
1487     /// ```
1488     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1489     fn write_fmt(&mut self, fmt: fmt::Arguments<'_>) -> Result<()> {
1490         // Create a shim which translates a Write to a fmt::Write and saves
1491         // off I/O errors. instead of discarding them
1492         struct Adaptor<'a, T: ?Sized + 'a> {
1493             inner: &'a mut T,
1494             error: Result<()>,
1495         }
1496
1497         impl<T: Write + ?Sized> fmt::Write for Adaptor<'_, T> {
1498             fn write_str(&mut self, s: &str) -> fmt::Result {
1499                 match self.inner.write_all(s.as_bytes()) {
1500                     Ok(()) => Ok(()),
1501                     Err(e) => {
1502                         self.error = Err(e);
1503                         Err(fmt::Error)
1504                     }
1505                 }
1506             }
1507         }
1508
1509         let mut output = Adaptor { inner: self, error: Ok(()) };
1510         match fmt::write(&mut output, fmt) {
1511             Ok(()) => Ok(()),
1512             Err(..) => {
1513                 // check if the error came from the underlying `Write` or not
1514                 if output.error.is_err() {
1515                     output.error
1516                 } else {
1517                     Err(Error::new(ErrorKind::Other, "formatter error"))
1518                 }
1519             }
1520         }
1521     }
1522
1523     /// Creates a "by reference" adaptor for this instance of `Write`.
1524     ///
1525     /// The returned adaptor also implements `Write` and will simply borrow this
1526     /// current writer.
1527     ///
1528     /// # Examples
1529     ///
1530     /// ```no_run
1531     /// use std::io::Write;
1532     /// use std::fs::File;
1533     ///
1534     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1535     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1536     ///
1537     ///     let reference = buffer.by_ref();
1538     ///
1539     ///     // we can use reference just like our original buffer
1540     ///     reference.write_all(b"some bytes")?;
1541     ///     Ok(())
1542     /// }
1543     /// ```
1544     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1545     fn by_ref(&mut self) -> &mut Self
1546     where
1547         Self: Sized,
1548     {
1549         self
1550     }
1551 }
1552
1553 /// The `Seek` trait provides a cursor which can be moved within a stream of
1554 /// bytes.
1555 ///
1556 /// The stream typically has a fixed size, allowing seeking relative to either
1557 /// end or the current offset.
1558 ///
1559 /// # Examples
1560 ///
1561 /// [`File`][file]s implement `Seek`:
1562 ///
1563 /// [file]: crate::fs::File
1564 ///
1565 /// ```no_run
1566 /// use std::io;
1567 /// use std::io::prelude::*;
1568 /// use std::fs::File;
1569 /// use std::io::SeekFrom;
1570 ///
1571 /// fn main() -> io::Result<()> {
1572 ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
1573 ///
1574 ///     // move the cursor 42 bytes from the start of the file
1575 ///     f.seek(SeekFrom::Start(42))?;
1576 ///     Ok(())
1577 /// }
1578 /// ```
1579 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1580 pub trait Seek {
1581     /// Seek to an offset, in bytes, in a stream.
1582     ///
1583     /// A seek beyond the end of a stream is allowed, but behavior is defined
1584     /// by the implementation.
1585     ///
1586     /// If the seek operation completed successfully,
1587     /// this method returns the new position from the start of the stream.
1588     /// That position can be used later with [`SeekFrom::Start`].
1589     ///
1590     /// # Errors
1591     ///
1592     /// Seeking to a negative offset is considered an error.
1593     ///
1594     /// [`SeekFrom::Start`]: enum.SeekFrom.html#variant.Start
1595     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1596     fn seek(&mut self, pos: SeekFrom) -> Result<u64>;
1597
1598     /// Returns the length of this stream (in bytes).
1599     ///
1600     /// This method is implemented using up to three seek operations. If this
1601     /// method returns successfully, the seek position is unchanged (i.e. the
1602     /// position before calling this method is the same as afterwards).
1603     /// However, if this method returns an error, the seek position is
1604     /// unspecified.
1605     ///
1606     /// If you need to obtain the length of *many* streams and you don't care
1607     /// about the seek position afterwards, you can reduce the number of seek
1608     /// operations by simply calling `seek(SeekFrom::End(0))` and using its
1609     /// return value (it is also the stream length).
1610     ///
1611     /// Note that length of a stream can change over time (for example, when
1612     /// data is appended to a file). So calling this method multiple times does
1613     /// not necessarily return the same length each time.
1614     ///
1615     ///
1616     /// # Example
1617     ///
1618     /// ```no_run
1619     /// #![feature(seek_convenience)]
1620     /// use std::{
1621     ///     io::{self, Seek},
1622     ///     fs::File,
1623     /// };
1624     ///
1625     /// fn main() -> io::Result<()> {
1626     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
1627     ///
1628     ///     let len = f.stream_len()?;
1629     ///     println!("The file is currently {} bytes long", len);
1630     ///     Ok(())
1631     /// }
1632     /// ```
1633     #[unstable(feature = "seek_convenience", issue = "59359")]
1634     fn stream_len(&mut self) -> Result<u64> {
1635         let old_pos = self.stream_position()?;
1636         let len = self.seek(SeekFrom::End(0))?;
1637
1638         // Avoid seeking a third time when we were already at the end of the
1639         // stream. The branch is usually way cheaper than a seek operation.
1640         if old_pos != len {
1641             self.seek(SeekFrom::Start(old_pos))?;
1642         }
1643
1644         Ok(len)
1645     }
1646
1647     /// Returns the current seek position from the start of the stream.
1648     ///
1649     /// This is equivalent to `self.seek(SeekFrom::Current(0))`.
1650     ///
1651     ///
1652     /// # Example
1653     ///
1654     /// ```no_run
1655     /// #![feature(seek_convenience)]
1656     /// use std::{
1657     ///     io::{self, BufRead, BufReader, Seek},
1658     ///     fs::File,
1659     /// };
1660     ///
1661     /// fn main() -> io::Result<()> {
1662     ///     let mut f = BufReader::new(File::open("foo.txt")?);
1663     ///
1664     ///     let before = f.stream_position()?;
1665     ///     f.read_line(&mut String::new())?;
1666     ///     let after = f.stream_position()?;
1667     ///
1668     ///     println!("The first line was {} bytes long", after - before);
1669     ///     Ok(())
1670     /// }
1671     /// ```
1672     #[unstable(feature = "seek_convenience", issue = "59359")]
1673     fn stream_position(&mut self) -> Result<u64> {
1674         self.seek(SeekFrom::Current(0))
1675     }
1676 }
1677
1678 /// Enumeration of possible methods to seek within an I/O object.
1679 ///
1680 /// It is used by the [`Seek`] trait.
1681 ///
1682 /// [`Seek`]: trait.Seek.html
1683 #[derive(Copy, PartialEq, Eq, Clone, Debug)]
1684 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1685 pub enum SeekFrom {
1686     /// Sets the offset to the provided number of bytes.
1687     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1688     Start(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] u64),
1689
1690     /// Sets the offset to the size of this object plus the specified number of
1691     /// bytes.
1692     ///
1693     /// It is possible to seek beyond the end of an object, but it's an error to
1694     /// seek before byte 0.
1695     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1696     End(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] i64),
1697
1698     /// Sets the offset to the current position plus the specified number of
1699     /// bytes.
1700     ///
1701     /// It is possible to seek beyond the end of an object, but it's an error to
1702     /// seek before byte 0.
1703     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1704     Current(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] i64),
1705 }
1706
1707 fn read_until<R: BufRead + ?Sized>(r: &mut R, delim: u8, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
1708     let mut read = 0;
1709     loop {
1710         let (done, used) = {
1711             let available = match r.fill_buf() {
1712                 Ok(n) => n,
1713                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
1714                 Err(e) => return Err(e),
1715             };
1716             match memchr::memchr(delim, available) {
1717                 Some(i) => {
1718                     buf.extend_from_slice(&available[..=i]);
1719                     (true, i + 1)
1720                 }
1721                 None => {
1722                     buf.extend_from_slice(available);
1723                     (false, available.len())
1724                 }
1725             }
1726         };
1727         r.consume(used);
1728         read += used;
1729         if done || used == 0 {
1730             return Ok(read);
1731         }
1732     }
1733 }
1734
1735 /// A `BufRead` is a type of `Read`er which has an internal buffer, allowing it
1736 /// to perform extra ways of reading.
1737 ///
1738 /// For example, reading line-by-line is inefficient without using a buffer, so
1739 /// if you want to read by line, you'll need `BufRead`, which includes a
1740 /// [`read_line`] method as well as a [`lines`] iterator.
1741 ///
1742 /// # Examples
1743 ///
1744 /// A locked standard input implements `BufRead`:
1745 ///
1746 /// ```no_run
1747 /// use std::io;
1748 /// use std::io::prelude::*;
1749 ///
1750 /// let stdin = io::stdin();
1751 /// for line in stdin.lock().lines() {
1752 ///     println!("{}", line.unwrap());
1753 /// }
1754 /// ```
1755 ///
1756 /// If you have something that implements [`Read`], you can use the [`BufReader`
1757 /// type][`BufReader`] to turn it into a `BufRead`.
1758 ///
1759 /// For example, [`File`] implements [`Read`], but not `BufRead`.
1760 /// [`BufReader`] to the rescue!
1761 ///
1762 /// [`BufReader`]: struct.BufReader.html
1763 /// [`File`]: crate::fs::File
1764 /// [`read_line`]: Self::read_line
1765 /// [`lines`]: Self::lines
1766 /// [`Read`]: trait.Read.html
1767 ///
1768 /// ```no_run
1769 /// use std::io::{self, BufReader};
1770 /// use std::io::prelude::*;
1771 /// use std::fs::File;
1772 ///
1773 /// fn main() -> io::Result<()> {
1774 ///     let f = File::open("foo.txt")?;
1775 ///     let f = BufReader::new(f);
1776 ///
1777 ///     for line in f.lines() {
1778 ///         println!("{}", line.unwrap());
1779 ///     }
1780 ///
1781 ///     Ok(())
1782 /// }
1783 /// ```
1784 ///
1785 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1786 pub trait BufRead: Read {
1787     /// Returns the contents of the internal buffer, filling it with more data
1788     /// from the inner reader if it is empty.
1789     ///
1790     /// This function is a lower-level call. It needs to be paired with the
1791     /// [`consume`] method to function properly. When calling this
1792     /// method, none of the contents will be "read" in the sense that later
1793     /// calling `read` may return the same contents. As such, [`consume`] must
1794     /// be called with the number of bytes that are consumed from this buffer to
1795     /// ensure that the bytes are never returned twice.
1796     ///
1797     /// [`consume`]: Self::consume
1798     ///
1799     /// An empty buffer returned indicates that the stream has reached EOF.
1800     ///
1801     /// # Errors
1802     ///
1803     /// This function will return an I/O error if the underlying reader was
1804     /// read, but returned an error.
1805     ///
1806     /// # Examples
1807     ///
1808     /// A locked standard input implements `BufRead`:
1809     ///
1810     /// ```no_run
1811     /// use std::io;
1812     /// use std::io::prelude::*;
1813     ///
1814     /// let stdin = io::stdin();
1815     /// let mut stdin = stdin.lock();
1816     ///
1817     /// let buffer = stdin.fill_buf().unwrap();
1818     ///
1819     /// // work with buffer
1820     /// println!("{:?}", buffer);
1821     ///
1822     /// // ensure the bytes we worked with aren't returned again later
1823     /// let length = buffer.len();
1824     /// stdin.consume(length);
1825     /// ```
1826     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1827     fn fill_buf(&mut self) -> Result<&[u8]>;
1828
1829     /// Tells this buffer that `amt` bytes have been consumed from the buffer,
1830     /// so they should no longer be returned in calls to `read`.
1831     ///
1832     /// This function is a lower-level call. It needs to be paired with the
1833     /// [`fill_buf`] method to function properly. This function does
1834     /// not perform any I/O, it simply informs this object that some amount of
1835     /// its buffer, returned from [`fill_buf`], has been consumed and should
1836     /// no longer be returned. As such, this function may do odd things if
1837     /// [`fill_buf`] isn't called before calling it.
1838     ///
1839     /// The `amt` must be `<=` the number of bytes in the buffer returned by
1840     /// [`fill_buf`].
1841     ///
1842     /// # Examples
1843     ///
1844     /// Since `consume()` is meant to be used with [`fill_buf`],
1845     /// that method's example includes an example of `consume()`.
1846     ///
1847     /// [`fill_buf`]: Self::fill_buf
1848     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1849     fn consume(&mut self, amt: usize);
1850
1851     /// Read all bytes into `buf` until the delimiter `byte` or EOF is reached.
1852     ///
1853     /// This function will read bytes from the underlying stream until the
1854     /// delimiter or EOF is found. Once found, all bytes up to, and including,
1855     /// the delimiter (if found) will be appended to `buf`.
1856     ///
1857     /// If successful, this function will return the total number of bytes read.
1858     ///
1859     /// This function is blocking and should be used carefully: it is possible for
1860     /// an attacker to continuously send bytes without ever sending the delimiter
1861     /// or EOF.
1862     ///
1863     /// # Errors
1864     ///
1865     /// This function will ignore all instances of [`ErrorKind::Interrupted`] and
1866     /// will otherwise return any errors returned by [`fill_buf`].
1867     ///
1868     /// If an I/O error is encountered then all bytes read so far will be
1869     /// present in `buf` and its length will have been adjusted appropriately.
1870     ///
1871     /// [`fill_buf`]: Self::fill_buf
1872     /// [`ErrorKind::Interrupted`]: enum.ErrorKind.html#variant.Interrupted
1873     ///
1874     /// # Examples
1875     ///
1876     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
1877     /// this example, we use [`Cursor`] to read all the bytes in a byte slice
1878     /// in hyphen delimited segments:
1879     ///
1880     /// [`Cursor`]: struct.Cursor.html
1881     ///
1882     /// ```
1883     /// use std::io::{self, BufRead};
1884     ///
1885     /// let mut cursor = io::Cursor::new(b"lorem-ipsum");
1886     /// let mut buf = vec![];
1887     ///
1888     /// // cursor is at 'l'
1889     /// let num_bytes = cursor.read_until(b'-', &mut buf)
1890     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1891     /// assert_eq!(num_bytes, 6);
1892     /// assert_eq!(buf, b"lorem-");
1893     /// buf.clear();
1894     ///
1895     /// // cursor is at 'i'
1896     /// let num_bytes = cursor.read_until(b'-', &mut buf)
1897     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1898     /// assert_eq!(num_bytes, 5);
1899     /// assert_eq!(buf, b"ipsum");
1900     /// buf.clear();
1901     ///
1902     /// // cursor is at EOF
1903     /// let num_bytes = cursor.read_until(b'-', &mut buf)
1904     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1905     /// assert_eq!(num_bytes, 0);
1906     /// assert_eq!(buf, b"");
1907     /// ```
1908     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1909     fn read_until(&mut self, byte: u8, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
1910         read_until(self, byte, buf)
1911     }
1912
1913     /// Read all bytes until a newline (the 0xA byte) is reached, and append
1914     /// them to the provided buffer.
1915     ///
1916     /// This function will read bytes from the underlying stream until the
1917     /// newline delimiter (the 0xA byte) or EOF is found. Once found, all bytes
1918     /// up to, and including, the delimiter (if found) will be appended to
1919     /// `buf`.
1920     ///
1921     /// If successful, this function will return the total number of bytes read.
1922     ///
1923     /// If this function returns `Ok(0)`, the stream has reached EOF.
1924     ///
1925     /// This function is blocking and should be used carefully: it is possible for
1926     /// an attacker to continuously send bytes without ever sending a newline
1927     /// or EOF.
1928     ///
1929     /// # Errors
1930     ///
1931     /// This function has the same error semantics as [`read_until`] and will
1932     /// also return an error if the read bytes are not valid UTF-8. If an I/O
1933     /// error is encountered then `buf` may contain some bytes already read in
1934     /// the event that all data read so far was valid UTF-8.
1935     ///
1936     /// [`read_until`]: Self::read_until
1937     ///
1938     /// # Examples
1939     ///
1940     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
1941     /// this example, we use [`Cursor`] to read all the lines in a byte slice:
1942     ///
1943     /// [`Cursor`]: struct.Cursor.html
1944     ///
1945     /// ```
1946     /// use std::io::{self, BufRead};
1947     ///
1948     /// let mut cursor = io::Cursor::new(b"foo\nbar");
1949     /// let mut buf = String::new();
1950     ///
1951     /// // cursor is at 'f'
1952     /// let num_bytes = cursor.read_line(&mut buf)
1953     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1954     /// assert_eq!(num_bytes, 4);
1955     /// assert_eq!(buf, "foo\n");
1956     /// buf.clear();
1957     ///
1958     /// // cursor is at 'b'
1959     /// let num_bytes = cursor.read_line(&mut buf)
1960     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1961     /// assert_eq!(num_bytes, 3);
1962     /// assert_eq!(buf, "bar");
1963     /// buf.clear();
1964     ///
1965     /// // cursor is at EOF
1966     /// let num_bytes = cursor.read_line(&mut buf)
1967     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1968     /// assert_eq!(num_bytes, 0);
1969     /// assert_eq!(buf, "");
1970     /// ```
1971     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1972     fn read_line(&mut self, buf: &mut String) -> Result<usize> {
1973         // Note that we are not calling the `.read_until` method here, but
1974         // rather our hardcoded implementation. For more details as to why, see
1975         // the comments in `read_to_end`.
1976         append_to_string(buf, |b| read_until(self, b'\n', b))
1977     }
1978
1979     /// Returns an iterator over the contents of this reader split on the byte
1980     /// `byte`.
1981     ///
1982     /// The iterator returned from this function will return instances of
1983     /// [`io::Result`]`<`[`Vec<u8>`]`>`. Each vector returned will *not* have
1984     /// the delimiter byte at the end.
1985     ///
1986     /// This function will yield errors whenever [`read_until`] would have
1987     /// also yielded an error.
1988     ///
1989     /// [`io::Result`]: self::Result
1990     /// [`Vec<u8>`]: crate::vec::Vec
1991     /// [`read_until`]: Self::read_until
1992     ///
1993     /// # Examples
1994     ///
1995     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
1996     /// this example, we use [`Cursor`] to iterate over all hyphen delimited
1997     /// segments in a byte slice
1998     ///
1999     /// [`Cursor`]: struct.Cursor.html
2000     ///
2001     /// ```
2002     /// use std::io::{self, BufRead};
2003     ///
2004     /// let cursor = io::Cursor::new(b"lorem-ipsum-dolor");
2005     ///
2006     /// let mut split_iter = cursor.split(b'-').map(|l| l.unwrap());
2007     /// assert_eq!(split_iter.next(), Some(b"lorem".to_vec()));
2008     /// assert_eq!(split_iter.next(), Some(b"ipsum".to_vec()));
2009     /// assert_eq!(split_iter.next(), Some(b"dolor".to_vec()));
2010     /// assert_eq!(split_iter.next(), None);
2011     /// ```
2012     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2013     fn split(self, byte: u8) -> Split<Self>
2014     where
2015         Self: Sized,
2016     {
2017         Split { buf: self, delim: byte }
2018     }
2019
2020     /// Returns an iterator over the lines of this reader.
2021     ///
2022     /// The iterator returned from this function will yield instances of
2023     /// [`io::Result`]`<`[`String`]`>`. Each string returned will *not* have a newline
2024     /// byte (the 0xA byte) or CRLF (0xD, 0xA bytes) at the end.
2025     ///
2026     /// [`io::Result`]: self::Result
2027     ///
2028     /// # Examples
2029     ///
2030     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
2031     /// this example, we use [`Cursor`] to iterate over all the lines in a byte
2032     /// slice.
2033     ///
2034     /// ```
2035     /// use std::io::{self, BufRead};
2036     ///
2037     /// let cursor = io::Cursor::new(b"lorem\nipsum\r\ndolor");
2038     ///
2039     /// let mut lines_iter = cursor.lines().map(|l| l.unwrap());
2040     /// assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("lorem")));
2041     /// assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("ipsum")));
2042     /// assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("dolor")));
2043     /// assert_eq!(lines_iter.next(), None);
2044     /// ```
2045     ///
2046     /// # Errors
2047     ///
2048     /// Each line of the iterator has the same error semantics as [`BufRead::read_line`].
2049     ///
2050     /// [`BufRead::read_line`]: trait.BufRead.html#method.read_line
2051     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2052     fn lines(self) -> Lines<Self>
2053     where
2054         Self: Sized,
2055     {
2056         Lines { buf: self }
2057     }
2058 }
2059
2060 /// Adaptor to chain together two readers.
2061 ///
2062 /// This struct is generally created by calling [`chain`] on a reader.
2063 /// Please see the documentation of [`chain`] for more details.
2064 ///
2065 /// [`chain`]: trait.Read.html#method.chain
2066 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2067 pub struct Chain<T, U> {
2068     first: T,
2069     second: U,
2070     done_first: bool,
2071 }
2072
2073 impl<T, U> Chain<T, U> {
2074     /// Consumes the `Chain`, returning the wrapped readers.
2075     ///
2076     /// # Examples
2077     ///
2078     /// ```no_run
2079     /// use std::io;
2080     /// use std::io::prelude::*;
2081     /// use std::fs::File;
2082     ///
2083     /// fn main() -> io::Result<()> {
2084     ///     let mut foo_file = File::open("foo.txt")?;
2085     ///     let mut bar_file = File::open("bar.txt")?;
2086     ///
2087     ///     let chain = foo_file.chain(bar_file);
2088     ///     let (foo_file, bar_file) = chain.into_inner();
2089     ///     Ok(())
2090     /// }
2091     /// ```
2092     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2093     pub fn into_inner(self) -> (T, U) {
2094         (self.first, self.second)
2095     }
2096
2097     /// Gets references to the underlying readers in this `Chain`.
2098     ///
2099     /// # Examples
2100     ///
2101     /// ```no_run
2102     /// use std::io;
2103     /// use std::io::prelude::*;
2104     /// use std::fs::File;
2105     ///
2106     /// fn main() -> io::Result<()> {
2107     ///     let mut foo_file = File::open("foo.txt")?;
2108     ///     let mut bar_file = File::open("bar.txt")?;
2109     ///
2110     ///     let chain = foo_file.chain(bar_file);
2111     ///     let (foo_file, bar_file) = chain.get_ref();
2112     ///     Ok(())
2113     /// }
2114     /// ```
2115     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2116     pub fn get_ref(&self) -> (&T, &U) {
2117         (&self.first, &self.second)
2118     }
2119
2120     /// Gets mutable references to the underlying readers in this `Chain`.
2121     ///
2122     /// Care should be taken to avoid modifying the internal I/O state of the
2123     /// underlying readers as doing so may corrupt the internal state of this
2124     /// `Chain`.
2125     ///
2126     /// # Examples
2127     ///
2128     /// ```no_run
2129     /// use std::io;
2130     /// use std::io::prelude::*;
2131     /// use std::fs::File;
2132     ///
2133     /// fn main() -> io::Result<()> {
2134     ///     let mut foo_file = File::open("foo.txt")?;
2135     ///     let mut bar_file = File::open("bar.txt")?;
2136     ///
2137     ///     let mut chain = foo_file.chain(bar_file);
2138     ///     let (foo_file, bar_file) = chain.get_mut();
2139     ///     Ok(())
2140     /// }
2141     /// ```
2142     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2143     pub fn get_mut(&mut self) -> (&mut T, &mut U) {
2144         (&mut self.first, &mut self.second)
2145     }
2146 }
2147
2148 #[stable(feature = "std_debug", since = "1.16.0")]
2149 impl<T: fmt::Debug, U: fmt::Debug> fmt::Debug for Chain<T, U> {
2150     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2151         f.debug_struct("Chain").field("t", &self.first).field("u", &self.second).finish()
2152     }
2153 }
2154
2155 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2156 impl<T: Read, U: Read> Read for Chain<T, U> {
2157     fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize> {
2158         if !self.done_first {
2159             match self.first.read(buf)? {
2160                 0 if !buf.is_empty() => self.done_first = true,
2161                 n => return Ok(n),
2162             }
2163         }
2164         self.second.read(buf)
2165     }
2166
2167     fn read_vectored(&mut self, bufs: &mut [IoSliceMut<'_>]) -> Result<usize> {
2168         if !self.done_first {
2169             match self.first.read_vectored(bufs)? {
2170                 0 if bufs.iter().any(|b| !b.is_empty()) => self.done_first = true,
2171                 n => return Ok(n),
2172             }
2173         }
2174         self.second.read_vectored(bufs)
2175     }
2176
2177     unsafe fn initializer(&self) -> Initializer {
2178         let initializer = self.first.initializer();
2179         if initializer.should_initialize() { initializer } else { self.second.initializer() }
2180     }
2181 }
2182
2183 #[stable(feature = "chain_bufread", since = "1.9.0")]
2184 impl<T: BufRead, U: BufRead> BufRead for Chain<T, U> {
2185     fn fill_buf(&mut self) -> Result<&[u8]> {
2186         if !self.done_first {
2187             match self.first.fill_buf()? {
2188                 buf if buf.is_empty() => {
2189                     self.done_first = true;
2190                 }
2191                 buf => return Ok(buf),
2192             }
2193         }
2194         self.second.fill_buf()
2195     }
2196
2197     fn consume(&mut self, amt: usize) {
2198         if !self.done_first { self.first.consume(amt) } else { self.second.consume(amt) }
2199     }
2200 }
2201
2202 /// Reader adaptor which limits the bytes read from an underlying reader.
2203 ///
2204 /// This struct is generally created by calling [`take`] on a reader.
2205 /// Please see the documentation of [`take`] for more details.
2206 ///
2207 /// [`take`]: trait.Read.html#method.take
2208 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2209 #[derive(Debug)]
2210 pub struct Take<T> {
2211     inner: T,
2212     limit: u64,
2213 }
2214
2215 impl<T> Take<T> {
2216     /// Returns the number of bytes that can be read before this instance will
2217     /// return EOF.
2218     ///
2219     /// # Note
2220     ///
2221     /// This instance may reach `EOF` after reading fewer bytes than indicated by
2222     /// this method if the underlying [`Read`] instance reaches EOF.
2223     ///
2224     /// # Examples
2225     ///
2226     /// ```no_run
2227     /// use std::io;
2228     /// use std::io::prelude::*;
2229     /// use std::fs::File;
2230     ///
2231     /// fn main() -> io::Result<()> {
2232     ///     let f = File::open("foo.txt")?;
2233     ///
2234     ///     // read at most five bytes
2235     ///     let handle = f.take(5);
2236     ///
2237     ///     println!("limit: {}", handle.limit());
2238     ///     Ok(())
2239     /// }
2240     /// ```
2241     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2242     pub fn limit(&self) -> u64 {
2243         self.limit
2244     }
2245
2246     /// Sets the number of bytes that can be read before this instance will
2247     /// return EOF. This is the same as constructing a new `Take` instance, so
2248     /// the amount of bytes read and the previous limit value don't matter when
2249     /// calling this method.
2250     ///
2251     /// # Examples
2252     ///
2253     /// ```no_run
2254     /// use std::io;
2255     /// use std::io::prelude::*;
2256     /// use std::fs::File;
2257     ///
2258     /// fn main() -> io::Result<()> {
2259     ///     let f = File::open("foo.txt")?;
2260     ///
2261     ///     // read at most five bytes
2262     ///     let mut handle = f.take(5);
2263     ///     handle.set_limit(10);
2264     ///
2265     ///     assert_eq!(handle.limit(), 10);
2266     ///     Ok(())
2267     /// }
2268     /// ```
2269     #[stable(feature = "take_set_limit", since = "1.27.0")]
2270     pub fn set_limit(&mut self, limit: u64) {
2271         self.limit = limit;
2272     }
2273
2274     /// Consumes the `Take`, returning the wrapped reader.
2275     ///
2276     /// # Examples
2277     ///
2278     /// ```no_run
2279     /// use std::io;
2280     /// use std::io::prelude::*;
2281     /// use std::fs::File;
2282     ///
2283     /// fn main() -> io::Result<()> {
2284     ///     let mut file = File::open("foo.txt")?;
2285     ///
2286     ///     let mut buffer = [0; 5];
2287     ///     let mut handle = file.take(5);
2288     ///     handle.read(&mut buffer)?;
2289     ///
2290     ///     let file = handle.into_inner();
2291     ///     Ok(())
2292     /// }
2293     /// ```
2294     #[stable(feature = "io_take_into_inner", since = "1.15.0")]
2295     pub fn into_inner(self) -> T {
2296         self.inner
2297     }
2298
2299     /// Gets a reference to the underlying reader.
2300     ///
2301     /// # Examples
2302     ///
2303     /// ```no_run
2304     /// use std::io;
2305     /// use std::io::prelude::*;
2306     /// use std::fs::File;
2307     ///
2308     /// fn main() -> io::Result<()> {
2309     ///     let mut file = File::open("foo.txt")?;
2310     ///
2311     ///     let mut buffer = [0; 5];
2312     ///     let mut handle = file.take(5);
2313     ///     handle.read(&mut buffer)?;
2314     ///
2315     ///     let file = handle.get_ref();
2316     ///     Ok(())
2317     /// }
2318     /// ```
2319     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2320     pub fn get_ref(&self) -> &T {
2321         &self.inner
2322     }
2323
2324     /// Gets a mutable reference to the underlying reader.
2325     ///
2326     /// Care should be taken to avoid modifying the internal I/O state of the
2327     /// underlying reader as doing so may corrupt the internal limit of this
2328     /// `Take`.
2329     ///
2330     /// # Examples
2331     ///
2332     /// ```no_run
2333     /// use std::io;
2334     /// use std::io::prelude::*;
2335     /// use std::fs::File;
2336     ///
2337     /// fn main() -> io::Result<()> {
2338     ///     let mut file = File::open("foo.txt")?;
2339     ///
2340     ///     let mut buffer = [0; 5];
2341     ///     let mut handle = file.take(5);
2342     ///     handle.read(&mut buffer)?;
2343     ///
2344     ///     let file = handle.get_mut();
2345     ///     Ok(())
2346     /// }
2347     /// ```
2348     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2349     pub fn get_mut(&mut self) -> &mut T {
2350         &mut self.inner
2351     }
2352 }
2353
2354 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2355 impl<T: Read> Read for Take<T> {
2356     fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize> {
2357         // Don't call into inner reader at all at EOF because it may still block
2358         if self.limit == 0 {
2359             return Ok(0);
2360         }
2361
2362         let max = cmp::min(buf.len() as u64, self.limit) as usize;
2363         let n = self.inner.read(&mut buf[..max])?;
2364         self.limit -= n as u64;
2365         Ok(n)
2366     }
2367
2368     unsafe fn initializer(&self) -> Initializer {
2369         self.inner.initializer()
2370     }
2371
2372     fn read_to_end(&mut self, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
2373         // Pass in a reservation_size closure that respects the current value
2374         // of limit for each read. If we hit the read limit, this prevents the
2375         // final zero-byte read from allocating again.
2376         read_to_end_with_reservation(self, buf, |self_| cmp::min(self_.limit, 32) as usize)
2377     }
2378 }
2379
2380 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2381 impl<T: BufRead> BufRead for Take<T> {
2382     fn fill_buf(&mut self) -> Result<&[u8]> {
2383         // Don't call into inner reader at all at EOF because it may still block
2384         if self.limit == 0 {
2385             return Ok(&[]);
2386         }
2387
2388         let buf = self.inner.fill_buf()?;
2389         let cap = cmp::min(buf.len() as u64, self.limit) as usize;
2390         Ok(&buf[..cap])
2391     }
2392
2393     fn consume(&mut self, amt: usize) {
2394         // Don't let callers reset the limit by passing an overlarge value
2395         let amt = cmp::min(amt as u64, self.limit) as usize;
2396         self.limit -= amt as u64;
2397         self.inner.consume(amt);
2398     }
2399 }
2400
2401 /// An iterator over `u8` values of a reader.
2402 ///
2403 /// This struct is generally created by calling [`bytes`] on a reader.
2404 /// Please see the documentation of [`bytes`] for more details.
2405 ///
2406 /// [`bytes`]: trait.Read.html#method.bytes
2407 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2408 #[derive(Debug)]
2409 pub struct Bytes<R> {
2410     inner: R,
2411 }
2412
2413 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2414 impl<R: Read> Iterator for Bytes<R> {
2415     type Item = Result<u8>;
2416
2417     fn next(&mut self) -> Option<Result<u8>> {
2418         let mut byte = 0;
2419         loop {
2420             return match self.inner.read(slice::from_mut(&mut byte)) {
2421                 Ok(0) => None,
2422                 Ok(..) => Some(Ok(byte)),
2423                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
2424                 Err(e) => Some(Err(e)),
2425             };
2426         }
2427     }
2428 }
2429
2430 /// An iterator over the contents of an instance of `BufRead` split on a
2431 /// particular byte.
2432 ///
2433 /// This struct is generally created by calling [`split`] on a `BufRead`.
2434 /// Please see the documentation of [`split`] for more details.
2435 ///
2436 /// [`split`]: trait.BufRead.html#method.split
2437 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2438 #[derive(Debug)]
2439 pub struct Split<B> {
2440     buf: B,
2441     delim: u8,
2442 }
2443
2444 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2445 impl<B: BufRead> Iterator for Split<B> {
2446     type Item = Result<Vec<u8>>;
2447
2448     fn next(&mut self) -> Option<Result<Vec<u8>>> {
2449         let mut buf = Vec::new();
2450         match self.buf.read_until(self.delim, &mut buf) {
2451             Ok(0) => None,
2452             Ok(_n) => {
2453                 if buf[buf.len() - 1] == self.delim {
2454                     buf.pop();
2455                 }
2456                 Some(Ok(buf))
2457             }
2458             Err(e) => Some(Err(e)),
2459         }
2460     }
2461 }
2462
2463 /// An iterator over the lines of an instance of `BufRead`.
2464 ///
2465 /// This struct is generally created by calling [`lines`] on a `BufRead`.
2466 /// Please see the documentation of [`lines`] for more details.
2467 ///
2468 /// [`lines`]: trait.BufRead.html#method.lines
2469 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2470 #[derive(Debug)]
2471 pub struct Lines<B> {
2472     buf: B,
2473 }
2474
2475 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2476 impl<B: BufRead> Iterator for Lines<B> {
2477     type Item = Result<String>;
2478
2479     fn next(&mut self) -> Option<Result<String>> {
2480         let mut buf = String::new();
2481         match self.buf.read_line(&mut buf) {
2482             Ok(0) => None,
2483             Ok(_n) => {
2484                 if buf.ends_with('\n') {
2485                     buf.pop();
2486                     if buf.ends_with('\r') {
2487                         buf.pop();
2488                     }
2489                 }
2490                 Some(Ok(buf))
2491             }
2492             Err(e) => Some(Err(e)),
2493         }
2494     }
2495 }
2496
2497 #[cfg(test)]
2498 mod tests {
2499     use super::{repeat, Cursor, SeekFrom};
2500     use crate::cmp::{self, min};
2501     use crate::io::prelude::*;
2502     use crate::io::{self, IoSlice, IoSliceMut};
2503     use crate::ops::Deref;
2504
2505     #[test]
2506     #[cfg_attr(target_os = "emscripten", ignore)]
2507     fn read_until() {
2508         let mut buf = Cursor::new(&b"12"[..]);
2509         let mut v = Vec::new();
2510         assert_eq!(buf.read_until(b'3', &mut v).unwrap(), 2);
2511         assert_eq!(v, b"12");
2512
2513         let mut buf = Cursor::new(&b"1233"[..]);
2514         let mut v = Vec::new();
2515         assert_eq!(buf.read_until(b'3', &mut v).unwrap(), 3);
2516         assert_eq!(v, b"123");
2517         v.truncate(0);
2518         assert_eq!(buf.read_until(b'3', &mut v).unwrap(), 1);
2519         assert_eq!(v, b"3");
2520         v.truncate(0);
2521         assert_eq!(buf.read_until(b'3', &mut v).unwrap(), 0);
2522         assert_eq!(v, []);
2523     }
2524
2525     #[test]
2526     fn split() {
2527         let buf = Cursor::new(&b"12"[..]);
2528         let mut s = buf.split(b'3');
2529         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), vec![b'1', b'2']);
2530         assert!(s.next().is_none());
2531
2532         let buf = Cursor::new(&b"1233"[..]);
2533         let mut s = buf.split(b'3');
2534         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), vec![b'1', b'2']);
2535         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), vec![]);
2536         assert!(s.next().is_none());
2537     }
2538
2539     #[test]
2540     fn read_line() {
2541         let mut buf = Cursor::new(&b"12"[..]);
2542         let mut v = String::new();
2543         assert_eq!(buf.read_line(&mut v).unwrap(), 2);
2544         assert_eq!(v, "12");
2545
2546         let mut buf = Cursor::new(&b"12\n\n"[..]);
2547         let mut v = String::new();
2548         assert_eq!(buf.read_line(&mut v).unwrap(), 3);
2549         assert_eq!(v, "12\n");
2550         v.truncate(0);
2551         assert_eq!(buf.read_line(&mut v).unwrap(), 1);
2552         assert_eq!(v, "\n");
2553         v.truncate(0);
2554         assert_eq!(buf.read_line(&mut v).unwrap(), 0);
2555         assert_eq!(v, "");
2556     }
2557
2558     #[test]
2559     fn lines() {
2560         let buf = Cursor::new(&b"12\r"[..]);
2561         let mut s = buf.lines();
2562         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), "12\r".to_string());
2563         assert!(s.next().is_none());
2564
2565         let buf = Cursor::new(&b"12\r\n\n"[..]);
2566         let mut s = buf.lines();
2567         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), "12".to_string());
2568         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), "".to_string());
2569         assert!(s.next().is_none());
2570     }
2571
2572     #[test]
2573     fn read_to_end() {
2574         let mut c = Cursor::new(&b""[..]);
2575         let mut v = Vec::new();
2576         assert_eq!(c.read_to_end(&mut v).unwrap(), 0);
2577         assert_eq!(v, []);
2578
2579         let mut c = Cursor::new(&b"1"[..]);
2580         let mut v = Vec::new();
2581         assert_eq!(c.read_to_end(&mut v).unwrap(), 1);
2582         assert_eq!(v, b"1");
2583
2584         let cap = 1024 * 1024;
2585         let data = (0..cap).map(|i| (i / 3) as u8).collect::<Vec<_>>();
2586         let mut v = Vec::new();
2587         let (a, b) = data.split_at(data.len() / 2);
2588         assert_eq!(Cursor::new(a).read_to_end(&mut v).unwrap(), a.len());
2589         assert_eq!(Cursor::new(b).read_to_end(&mut v).unwrap(), b.len());
2590         assert_eq!(v, data);
2591     }
2592
2593     #[test]
2594     fn read_to_string() {
2595         let mut c = Cursor::new(&b""[..]);
2596         let mut v = String::new();
2597         assert_eq!(c.read_to_string(&mut v).unwrap(), 0);
2598         assert_eq!(v, "");
2599
2600         let mut c = Cursor::new(&b"1"[..]);
2601         let mut v = String::new();
2602         assert_eq!(c.read_to_string(&mut v).unwrap(), 1);
2603         assert_eq!(v, "1");
2604
2605         let mut c = Cursor::new(&b"\xff"[..]);
2606         let mut v = String::new();
2607         assert!(c.read_to_string(&mut v).is_err());
2608     }
2609
2610     #[test]
2611     fn read_exact() {
2612         let mut buf = [0; 4];
2613
2614         let mut c = Cursor::new(&b""[..]);
2615         assert_eq!(c.read_exact(&mut buf).unwrap_err().kind(), io::ErrorKind::UnexpectedEof);
2616
2617         let mut c = Cursor::new(&b"123"[..]).chain(Cursor::new(&b"456789"[..]));
2618         c.read_exact(&mut buf).unwrap();
2619         assert_eq!(&buf, b"1234");
2620         c.read_exact(&mut buf).unwrap();
2621         assert_eq!(&buf, b"5678");
2622         assert_eq!(c.read_exact(&mut buf).unwrap_err().kind(), io::ErrorKind::UnexpectedEof);
2623     }
2624
2625     #[test]
2626     fn read_exact_slice() {
2627         let mut buf = [0; 4];
2628
2629         let mut c = &b""[..];
2630         assert_eq!(c.read_exact(&mut buf).unwrap_err().kind(), io::ErrorKind::UnexpectedEof);
2631
2632         let mut c = &b"123"[..];
2633         assert_eq!(c.read_exact(&mut buf).unwrap_err().kind(), io::ErrorKind::UnexpectedEof);
2634         // make sure the optimized (early returning) method is being used
2635         assert_eq!(&buf, &[0; 4]);
2636
2637         let mut c = &b"1234"[..];
2638         c.read_exact(&mut buf).unwrap();
2639         assert_eq!(&buf, b"1234");
2640
2641         let mut c = &b"56789"[..];
2642         c.read_exact(&mut buf).unwrap();
2643         assert_eq!(&buf, b"5678");
2644         assert_eq!(c, b"9");
2645     }
2646
2647     #[test]
2648     fn take_eof() {
2649         struct R;
2650
2651         impl Read for R {
2652             fn read(&mut self, _: &mut [u8]) -> io::Result<usize> {
2653                 Err(io::Error::new(io::ErrorKind::Other, ""))
2654             }
2655         }
2656         impl BufRead for R {
2657             fn fill_buf(&mut self) -> io::Result<&[u8]> {
2658                 Err(io::Error::new(io::ErrorKind::Other, ""))
2659             }
2660             fn consume(&mut self, _amt: usize) {}
2661         }
2662
2663         let mut buf = [0; 1];
2664         assert_eq!(0, R.take(0).read(&mut buf).unwrap());
2665         assert_eq!(b"", R.take(0).fill_buf().unwrap());
2666     }
2667
2668     fn cmp_bufread<Br1: BufRead, Br2: BufRead>(mut br1: Br1, mut br2: Br2, exp: &[u8]) {
2669         let mut cat = Vec::new();
2670         loop {
2671             let consume = {
2672                 let buf1 = br1.fill_buf().unwrap();
2673                 let buf2 = br2.fill_buf().unwrap();
2674                 let minlen = if buf1.len() < buf2.len() { buf1.len() } else { buf2.len() };
2675                 assert_eq!(buf1[..minlen], buf2[..minlen]);
2676                 cat.extend_from_slice(&buf1[..minlen]);
2677                 minlen
2678             };
2679             if consume == 0 {
2680                 break;
2681             }
2682             br1.consume(consume);
2683             br2.consume(consume);
2684         }
2685         assert_eq!(br1.fill_buf().unwrap().len(), 0);
2686         assert_eq!(br2.fill_buf().unwrap().len(), 0);
2687         assert_eq!(&cat[..], &exp[..])
2688     }
2689
2690     #[test]
2691     fn chain_bufread() {
2692         let testdata = b"ABCDEFGHIJKL";
2693         let chain1 =
2694             (&testdata[..3]).chain(&testdata[3..6]).chain(&testdata[6..9]).chain(&testdata[9..]);
2695         let chain2 = (&testdata[..4]).chain(&testdata[4..8]).chain(&testdata[8..]);
2696         cmp_bufread(chain1, chain2, &testdata[..]);
2697     }
2698
2699     #[test]
2700     fn chain_zero_length_read_is_not_eof() {
2701         let a = b"A";
2702         let b = b"B";
2703         let mut s = String::new();
2704         let mut chain = (&a[..]).chain(&b[..]);
2705         chain.read(&mut []).unwrap();
2706         chain.read_to_string(&mut s).unwrap();
2707         assert_eq!("AB", s);
2708     }
2709
2710     #[bench]
2711     #[cfg_attr(target_os = "emscripten", ignore)]
2712     fn bench_read_to_end(b: &mut test::Bencher) {
2713         b.iter(|| {
2714             let mut lr = repeat(1).take(10000000);
2715             let mut vec = Vec::with_capacity(1024);
2716             super::read_to_end(&mut lr, &mut vec)
2717         });
2718     }
2719
2720     #[test]
2721     fn seek_len() -> io::Result<()> {
2722         let mut c = Cursor::new(vec![0; 15]);
2723         assert_eq!(c.stream_len()?, 15);
2724
2725         c.seek(SeekFrom::End(0))?;
2726         let old_pos = c.stream_position()?;
2727         assert_eq!(c.stream_len()?, 15);
2728         assert_eq!(c.stream_position()?, old_pos);
2729
2730         c.seek(SeekFrom::Start(7))?;
2731         c.seek(SeekFrom::Current(2))?;
2732         let old_pos = c.stream_position()?;
2733         assert_eq!(c.stream_len()?, 15);
2734         assert_eq!(c.stream_position()?, old_pos);
2735
2736         Ok(())
2737     }
2738
2739     #[test]
2740     fn seek_position() -> io::Result<()> {
2741         // All `asserts` are duplicated here to make sure the method does not
2742         // change anything about the seek state.
2743         let mut c = Cursor::new(vec![0; 15]);
2744         assert_eq!(c.stream_position()?, 0);
2745         assert_eq!(c.stream_position()?, 0);
2746
2747         c.seek(SeekFrom::End(0))?;
2748         assert_eq!(c.stream_position()?, 15);
2749         assert_eq!(c.stream_position()?, 15);
2750
2751         c.seek(SeekFrom::Start(7))?;
2752         c.seek(SeekFrom::Current(2))?;
2753         assert_eq!(c.stream_position()?, 9);
2754         assert_eq!(c.stream_position()?, 9);
2755
2756         c.seek(SeekFrom::End(-3))?;
2757         c.seek(SeekFrom::Current(1))?;
2758         c.seek(SeekFrom::Current(-5))?;
2759         assert_eq!(c.stream_position()?, 8);
2760         assert_eq!(c.stream_position()?, 8);
2761
2762         Ok(())
2763     }
2764
2765     // A simple example reader which uses the default implementation of
2766     // read_to_end.
2767     struct ExampleSliceReader<'a> {
2768         slice: &'a [u8],
2769     }
2770
2771     impl<'a> Read for ExampleSliceReader<'a> {
2772         fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> io::Result<usize> {
2773             let len = cmp::min(self.slice.len(), buf.len());
2774             buf[..len].copy_from_slice(&self.slice[..len]);
2775             self.slice = &self.slice[len..];
2776             Ok(len)
2777         }
2778     }
2779
2780     #[test]
2781     fn test_read_to_end_capacity() -> io::Result<()> {
2782         let input = &b"foo"[..];
2783
2784         // read_to_end() generally needs to over-allocate, both for efficiency
2785         // and so that it can distinguish EOF. Assert that this is the case
2786         // with this simple ExampleSliceReader struct, which uses the default
2787         // implementation of read_to_end. Even though vec1 is allocated with
2788         // exactly enough capacity for the read, read_to_end will allocate more
2789         // space here.
2790         let mut vec1 = Vec::with_capacity(input.len());
2791         ExampleSliceReader { slice: input }.read_to_end(&mut vec1)?;
2792         assert_eq!(vec1.len(), input.len());
2793         assert!(vec1.capacity() > input.len(), "allocated more");
2794
2795         // However, std::io::Take includes an implementation of read_to_end
2796         // that will not allocate when the limit has already been reached. In
2797         // this case, vec2 never grows.
2798         let mut vec2 = Vec::with_capacity(input.len());
2799         ExampleSliceReader { slice: input }.take(input.len() as u64).read_to_end(&mut vec2)?;
2800         assert_eq!(vec2.len(), input.len());
2801         assert_eq!(vec2.capacity(), input.len(), "did not allocate more");
2802
2803         Ok(())
2804     }
2805
2806     #[test]
2807     fn io_slice_mut_advance() {
2808         let mut buf1 = [1; 8];
2809         let mut buf2 = [2; 16];
2810         let mut buf3 = [3; 8];
2811         let mut bufs = &mut [
2812             IoSliceMut::new(&mut buf1),
2813             IoSliceMut::new(&mut buf2),
2814             IoSliceMut::new(&mut buf3),
2815         ][..];
2816
2817         // Only in a single buffer..
2818         bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 1);
2819         assert_eq!(bufs[0].deref(), [1; 7].as_ref());
2820         assert_eq!(bufs[1].deref(), [2; 16].as_ref());
2821         assert_eq!(bufs[2].deref(), [3; 8].as_ref());
2822
2823         // Removing a buffer, leaving others as is.
2824         bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 7);
2825         assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 16].as_ref());
2826         assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
2827
2828         // Removing a buffer and removing from the next buffer.
2829         bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 18);
2830         assert_eq!(bufs[0].deref(), [3; 6].as_ref());
2831     }
2832
2833     #[test]
2834     fn io_slice_mut_advance_empty_slice() {
2835         let empty_bufs = &mut [][..];
2836         // Shouldn't panic.
2837         IoSliceMut::advance(empty_bufs, 1);
2838     }
2839
2840     #[test]
2841     fn io_slice_mut_advance_beyond_total_length() {
2842         let mut buf1 = [1; 8];
2843         let mut bufs = &mut [IoSliceMut::new(&mut buf1)][..];
2844
2845         // Going beyond the total length should be ok.
2846         bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 9);
2847         assert!(bufs.is_empty());
2848     }
2849
2850     #[test]
2851     fn io_slice_advance() {
2852         let buf1 = [1; 8];
2853         let buf2 = [2; 16];
2854         let buf3 = [3; 8];
2855         let mut bufs = &mut [IoSlice::new(&buf1), IoSlice::new(&buf2), IoSlice::new(&buf3)][..];
2856
2857         // Only in a single buffer..
2858         bufs = IoSlice::advance(bufs, 1);
2859         assert_eq!(bufs[0].deref(), [1; 7].as_ref());
2860         assert_eq!(bufs[1].deref(), [2; 16].as_ref());
2861         assert_eq!(bufs[2].deref(), [3; 8].as_ref());
2862
2863         // Removing a buffer, leaving others as is.
2864         bufs = IoSlice::advance(bufs, 7);
2865         assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 16].as_ref());
2866         assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
2867
2868         // Removing a buffer and removing from the next buffer.
2869         bufs = IoSlice::advance(bufs, 18);
2870         assert_eq!(bufs[0].deref(), [3; 6].as_ref());
2871     }
2872
2873     #[test]
2874     fn io_slice_advance_empty_slice() {
2875         let empty_bufs = &mut [][..];
2876         // Shouldn't panic.
2877         IoSlice::advance(empty_bufs, 1);
2878     }
2879
2880     #[test]
2881     fn io_slice_advance_beyond_total_length() {
2882         let buf1 = [1; 8];
2883         let mut bufs = &mut [IoSlice::new(&buf1)][..];
2884
2885         // Going beyond the total length should be ok.
2886         bufs = IoSlice::advance(bufs, 9);
2887         assert!(bufs.is_empty());
2888     }
2889
2890     /// Create a new writer that reads from at most `n_bufs` and reads
2891     /// `per_call` bytes (in total) per call to write.
2892     fn test_writer(n_bufs: usize, per_call: usize) -> TestWriter {
2893         TestWriter { n_bufs, per_call, written: Vec::new() }
2894     }
2895
2896     struct TestWriter {
2897         n_bufs: usize,
2898         per_call: usize,
2899         written: Vec<u8>,
2900     }
2901
2902     impl Write for TestWriter {
2903         fn write(&mut self, buf: &[u8]) -> io::Result<usize> {
2904             self.write_vectored(&[IoSlice::new(buf)])
2905         }
2906
2907         fn write_vectored(&mut self, bufs: &[IoSlice<'_>]) -> io::Result<usize> {
2908             let mut left = self.per_call;
2909             let mut written = 0;
2910             for buf in bufs.iter().take(self.n_bufs) {
2911                 let n = min(left, buf.len());
2912                 self.written.extend_from_slice(&buf[0..n]);
2913                 left -= n;
2914                 written += n;
2915             }
2916             Ok(written)
2917         }
2918
2919         fn flush(&mut self) -> io::Result<()> {
2920             Ok(())
2921         }
2922     }
2923
2924     #[test]
2925     fn test_writer_read_from_one_buf() {
2926         let mut writer = test_writer(1, 2);
2927
2928         assert_eq!(writer.write(&[]).unwrap(), 0);
2929         assert_eq!(writer.write_vectored(&[]).unwrap(), 0);
2930
2931         // Read at most 2 bytes.
2932         assert_eq!(writer.write(&[1, 1, 1]).unwrap(), 2);
2933         let bufs = &[IoSlice::new(&[2, 2, 2])];
2934         assert_eq!(writer.write_vectored(bufs).unwrap(), 2);
2935
2936         // Only read from first buf.
2937         let bufs = &[IoSlice::new(&[3]), IoSlice::new(&[4, 4])];
2938         assert_eq!(writer.write_vectored(bufs).unwrap(), 1);
2939
2940         assert_eq!(writer.written, &[1, 1, 2, 2, 3]);
2941     }
2942
2943     #[test]
2944     fn test_writer_read_from_multiple_bufs() {
2945         let mut writer = test_writer(3, 3);
2946
2947         // Read at most 3 bytes from two buffers.
2948         let bufs = &[IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2])];
2949         assert_eq!(writer.write_vectored(bufs).unwrap(), 3);
2950
2951         // Read at most 3 bytes from three buffers.
2952         let bufs = &[IoSlice::new(&[3]), IoSlice::new(&[4]), IoSlice::new(&[5, 5])];
2953         assert_eq!(writer.write_vectored(bufs).unwrap(), 3);
2954
2955         assert_eq!(writer.written, &[1, 2, 2, 3, 4, 5]);
2956     }
2957
2958     #[test]
2959     fn test_write_all_vectored() {
2960         #[rustfmt::skip] // Becomes unreadable otherwise.
2961         let tests: Vec<(_, &'static [u8])> = vec![
2962             (vec![], &[]),
2963             (vec![IoSlice::new(&[]), IoSlice::new(&[])], &[]),
2964             (vec![IoSlice::new(&[1])], &[1]),
2965             (vec![IoSlice::new(&[1, 2])], &[1, 2]),
2966             (vec![IoSlice::new(&[1, 2, 3])], &[1, 2, 3]),
2967             (vec![IoSlice::new(&[1, 2, 3, 4])], &[1, 2, 3, 4]),
2968             (vec![IoSlice::new(&[1, 2, 3, 4, 5])], &[1, 2, 3, 4, 5]),
2969             (vec![IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2])], &[1, 2]),
2970             (vec![IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2, 2])], &[1, 2, 2]),
2971             (vec![IoSlice::new(&[1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2])], &[1, 1, 2, 2]),
2972             (vec![IoSlice::new(&[1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2])], &[1, 1, 2, 2, 2]),
2973             (vec![IoSlice::new(&[1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2])], &[1, 1, 2, 2, 2]),
2974             (vec![IoSlice::new(&[1, 1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2])], &[1, 1, 1, 2, 2, 2]),
2975             (vec![IoSlice::new(&[1, 1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2, 2])], &[1, 1, 1, 2, 2, 2, 2]),
2976             (vec![IoSlice::new(&[1, 1, 1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2, 2])], &[1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2]),
2977             (vec![IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2]), IoSlice::new(&[3])], &[1, 2, 3]),
2978             (vec![IoSlice::new(&[1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2]), IoSlice::new(&[3, 3])], &[1, 1, 2, 2, 3, 3]),
2979             (vec![IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2, 2]), IoSlice::new(&[3, 3, 3])], &[1, 2, 2, 3, 3, 3]),
2980             (vec![IoSlice::new(&[1, 1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2]), IoSlice::new(&[3, 3, 3])], &[1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3]),
2981         ];
2982
2983         let writer_configs = &[(1, 1), (1, 2), (1, 3), (2, 2), (2, 3), (3, 3)];
2984
2985         for (n_bufs, per_call) in writer_configs.iter().copied() {
2986             for (mut input, wanted) in tests.clone().into_iter() {
2987                 let mut writer = test_writer(n_bufs, per_call);
2988                 assert!(writer.write_all_vectored(&mut *input).is_ok());
2989                 assert_eq!(&*writer.written, &*wanted);
2990             }
2991         }
2992     }
2993 }