]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/libstd/io/mod.rs
d5af4f25102d1de3c31bb63f3105a49278d36dc9
[rust.git] / src / libstd / 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 //! [`Read`]: trait.Read.html
242 //! [`Write`]: trait.Write.html
243 //! [`Seek`]: trait.Seek.html
244 //! [`BufRead`]: trait.BufRead.html
245 //! [`File`]: ../fs/struct.File.html
246 //! [`TcpStream`]: ../net/struct.TcpStream.html
247 //! [`Vec<T>`]: ../vec/struct.Vec.html
248 //! [`BufReader`]: struct.BufReader.html
249 //! [`BufWriter`]: struct.BufWriter.html
250 //! [`Write::write`]: trait.Write.html#tymethod.write
251 //! [`io::stdout`]: fn.stdout.html
252 //! [`println!`]: ../macro.println.html
253 //! [`Lines`]: struct.Lines.html
254 //! [`io::Result`]: type.Result.html
255 //! [`?` operator]: ../../book/appendix-02-operators.html
256 //! [`Read::read`]: trait.Read.html#tymethod.read
257 //! [`Result`]: ../result/enum.Result.html
258 //! [`.unwrap()`]: ../result/enum.Result.html#method.unwrap
259 // ignore-tidy-filelength
260
261 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
262
263 use crate::cmp;
264 use crate::fmt;
265 use crate::mem;
266 use crate::memchr;
267 use crate::ops::{Deref, DerefMut};
268 use crate::ptr;
269 use crate::slice;
270 use crate::str;
271 use crate::sys;
272
273 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
274 pub use self::buffered::IntoInnerError;
275 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
276 pub use self::buffered::{BufReader, BufWriter, LineWriter};
277 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
278 pub use self::cursor::Cursor;
279 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
280 pub use self::error::{Error, ErrorKind, Result};
281 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
282 pub use self::stdio::{stderr, stdin, stdout, Stderr, Stdin, Stdout};
283 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
284 pub use self::stdio::{StderrLock, StdinLock, StdoutLock};
285 #[unstable(feature = "print_internals", issue = "none")]
286 pub use self::stdio::{_eprint, _print};
287 #[unstable(feature = "libstd_io_internals", issue = "42788")]
288 #[doc(no_inline, hidden)]
289 pub use self::stdio::{set_panic, set_print};
290 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
291 pub use self::util::{copy, empty, repeat, sink, Empty, Repeat, Sink};
292
293 mod buffered;
294 mod cursor;
295 mod error;
296 mod impls;
297 mod lazy;
298 pub mod prelude;
299 mod stdio;
300 mod util;
301
302 const DEFAULT_BUF_SIZE: usize = crate::sys_common::io::DEFAULT_BUF_SIZE;
303
304 struct Guard<'a> {
305     buf: &'a mut Vec<u8>,
306     len: usize,
307 }
308
309 impl Drop for Guard<'_> {
310     fn drop(&mut self) {
311         unsafe {
312             self.buf.set_len(self.len);
313         }
314     }
315 }
316
317 // A few methods below (read_to_string, read_line) will append data into a
318 // `String` buffer, but we need to be pretty careful when doing this. The
319 // implementation will just call `.as_mut_vec()` and then delegate to a
320 // byte-oriented reading method, but we must ensure that when returning we never
321 // leave `buf` in a state such that it contains invalid UTF-8 in its bounds.
322 //
323 // To this end, we use an RAII guard (to protect against panics) which updates
324 // the length of the string when it is dropped. This guard initially truncates
325 // the string to the prior length and only after we've validated that the
326 // new contents are valid UTF-8 do we allow it to set a longer length.
327 //
328 // The unsafety in this function is twofold:
329 //
330 // 1. We're looking at the raw bytes of `buf`, so we take on the burden of UTF-8
331 //    checks.
332 // 2. We're passing a raw buffer to the function `f`, and it is expected that
333 //    the function only *appends* bytes to the buffer. We'll get undefined
334 //    behavior if existing bytes are overwritten to have non-UTF-8 data.
335 fn append_to_string<F>(buf: &mut String, f: F) -> Result<usize>
336 where
337     F: FnOnce(&mut Vec<u8>) -> Result<usize>,
338 {
339     unsafe {
340         let mut g = Guard { len: buf.len(), buf: buf.as_mut_vec() };
341         let ret = f(g.buf);
342         if str::from_utf8(&g.buf[g.len..]).is_err() {
343             ret.and_then(|_| {
344                 Err(Error::new(ErrorKind::InvalidData, "stream did not contain valid UTF-8"))
345             })
346         } else {
347             g.len = g.buf.len();
348             ret
349         }
350     }
351 }
352
353 // This uses an adaptive system to extend the vector when it fills. We want to
354 // avoid paying to allocate and zero a huge chunk of memory if the reader only
355 // has 4 bytes while still making large reads if the reader does have a ton
356 // of data to return. Simply tacking on an extra DEFAULT_BUF_SIZE space every
357 // time is 4,500 times (!) slower than a default reservation size of 32 if the
358 // reader has a very small amount of data to return.
359 //
360 // Because we're extending the buffer with uninitialized data for trusted
361 // readers, we need to make sure to truncate that if any of this panics.
362 fn read_to_end<R: Read + ?Sized>(r: &mut R, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
363     read_to_end_with_reservation(r, buf, |_| 32)
364 }
365
366 fn read_to_end_with_reservation<R, F>(
367     r: &mut R,
368     buf: &mut Vec<u8>,
369     mut reservation_size: F,
370 ) -> Result<usize>
371 where
372     R: Read + ?Sized,
373     F: FnMut(&R) -> usize,
374 {
375     let start_len = buf.len();
376     let mut g = Guard { len: buf.len(), buf };
377     let ret;
378     loop {
379         if g.len == g.buf.len() {
380             unsafe {
381                 // FIXME(danielhenrymantilla): #42788
382                 //
383                 //   - This creates a (mut) reference to a slice of
384                 //     _uninitialized_ integers, which is **undefined behavior**
385                 //
386                 //   - Only the standard library gets to soundly "ignore" this,
387                 //     based on its privileged knowledge of unstable rustc
388                 //     internals;
389                 g.buf.reserve(reservation_size(r));
390                 let capacity = g.buf.capacity();
391                 g.buf.set_len(capacity);
392                 r.initializer().initialize(&mut g.buf[g.len..]);
393             }
394         }
395
396         match r.read(&mut g.buf[g.len..]) {
397             Ok(0) => {
398                 ret = Ok(g.len - start_len);
399                 break;
400             }
401             Ok(n) => g.len += n,
402             Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
403             Err(e) => {
404                 ret = Err(e);
405                 break;
406             }
407         }
408     }
409
410     ret
411 }
412
413 pub(crate) fn default_read_vectored<F>(read: F, bufs: &mut [IoSliceMut<'_>]) -> Result<usize>
414 where
415     F: FnOnce(&mut [u8]) -> Result<usize>,
416 {
417     let buf = bufs.iter_mut().find(|b| !b.is_empty()).map_or(&mut [][..], |b| &mut **b);
418     read(buf)
419 }
420
421 pub(crate) fn default_write_vectored<F>(write: F, bufs: &[IoSlice<'_>]) -> Result<usize>
422 where
423     F: FnOnce(&[u8]) -> Result<usize>,
424 {
425     let buf = bufs.iter().find(|b| !b.is_empty()).map_or(&[][..], |b| &**b);
426     write(buf)
427 }
428
429 /// The `Read` trait allows for reading bytes from a source.
430 ///
431 /// Implementors of the `Read` trait are called 'readers'.
432 ///
433 /// Readers are defined by one required method, [`read()`]. Each call to [`read()`]
434 /// will attempt to pull bytes from this source into a provided buffer. A
435 /// number of other methods are implemented in terms of [`read()`], giving
436 /// implementors a number of ways to read bytes while only needing to implement
437 /// a single method.
438 ///
439 /// Readers are intended to be composable with one another. Many implementors
440 /// throughout [`std::io`] take and provide types which implement the `Read`
441 /// trait.
442 ///
443 /// Please note that each call to [`read()`] may involve a system call, and
444 /// therefore, using something that implements [`BufRead`], such as
445 /// [`BufReader`], will be more efficient.
446 ///
447 /// # Examples
448 ///
449 /// [`File`]s implement `Read`:
450 ///
451 /// ```no_run
452 /// use std::io;
453 /// use std::io::prelude::*;
454 /// use std::fs::File;
455 ///
456 /// fn main() -> io::Result<()> {
457 ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
458 ///     let mut buffer = [0; 10];
459 ///
460 ///     // read up to 10 bytes
461 ///     f.read(&mut buffer)?;
462 ///
463 ///     let mut buffer = Vec::new();
464 ///     // read the whole file
465 ///     f.read_to_end(&mut buffer)?;
466 ///
467 ///     // read into a String, so that you don't need to do the conversion.
468 ///     let mut buffer = String::new();
469 ///     f.read_to_string(&mut buffer)?;
470 ///
471 ///     // and more! See the other methods for more details.
472 ///     Ok(())
473 /// }
474 /// ```
475 ///
476 /// Read from [`&str`] because [`&[u8]`][slice] implements `Read`:
477 ///
478 /// ```no_run
479 /// # use std::io;
480 /// use std::io::prelude::*;
481 ///
482 /// fn main() -> io::Result<()> {
483 ///     let mut b = "This string will be read".as_bytes();
484 ///     let mut buffer = [0; 10];
485 ///
486 ///     // read up to 10 bytes
487 ///     b.read(&mut buffer)?;
488 ///
489 ///     // etc... it works exactly as a File does!
490 ///     Ok(())
491 /// }
492 /// ```
493 ///
494 /// [`read()`]: trait.Read.html#tymethod.read
495 /// [`std::io`]: ../../std/io/index.html
496 /// [`File`]: ../fs/struct.File.html
497 /// [`BufRead`]: trait.BufRead.html
498 /// [`BufReader`]: struct.BufReader.html
499 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
500 /// [slice]: ../../std/primitive.slice.html
501 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
502 #[doc(spotlight)]
503 pub trait Read {
504     /// Pull some bytes from this source into the specified buffer, returning
505     /// how many bytes were read.
506     ///
507     /// This function does not provide any guarantees about whether it blocks
508     /// waiting for data, but if an object needs to block for a read and cannot,
509     /// it will typically signal this via an [`Err`] return value.
510     ///
511     /// If the return value of this method is [`Ok(n)`], then it must be
512     /// guaranteed that `0 <= n <= buf.len()`. A nonzero `n` value indicates
513     /// that the buffer `buf` has been filled in with `n` bytes of data from this
514     /// source. If `n` is `0`, then it can indicate one of two scenarios:
515     ///
516     /// 1. This reader has reached its "end of file" and will likely no longer
517     ///    be able to produce bytes. Note that this does not mean that the
518     ///    reader will *always* no longer be able to produce bytes.
519     /// 2. The buffer specified was 0 bytes in length.
520     ///
521     /// It is not an error if the returned value `n` is smaller than the buffer size,
522     /// even when the reader is not at the end of the stream yet.
523     /// This may happen for example because fewer bytes are actually available right now
524     /// (e. g. being close to end-of-file) or because read() was interrupted by a signal.
525     ///
526     /// No guarantees are provided about the contents of `buf` when this
527     /// function is called, implementations cannot rely on any property of the
528     /// contents of `buf` being true. It is recommended that *implementations*
529     /// only write data to `buf` instead of reading its contents.
530     ///
531     /// Correspondingly, however, *callers* of this method may not assume any guarantees
532     /// about how the implementation uses `buf`. The trait is safe to implement,
533     /// so it is possible that the code that's supposed to write to the buffer might also read
534     /// from it. It is your responsibility to make sure that `buf` is initialized
535     /// before calling `read`. Calling `read` with an uninitialized `buf` (of the kind one
536     /// obtains via [`MaybeUninit<T>`]) is not safe, and can lead to undefined behavior.
537     ///
538     /// [`MaybeUninit<T>`]: ../mem/union.MaybeUninit.html
539     ///
540     /// # Errors
541     ///
542     /// If this function encounters any form of I/O or other error, an error
543     /// variant will be returned. If an error is returned then it must be
544     /// guaranteed that no bytes were read.
545     ///
546     /// An error of the [`ErrorKind::Interrupted`] kind is non-fatal and the read
547     /// operation should be retried if there is nothing else to do.
548     ///
549     /// # Examples
550     ///
551     /// [`File`]s implement `Read`:
552     ///
553     /// [`Err`]: ../../std/result/enum.Result.html#variant.Err
554     /// [`Ok(n)`]: ../../std/result/enum.Result.html#variant.Ok
555     /// [`ErrorKind::Interrupted`]: ../../std/io/enum.ErrorKind.html#variant.Interrupted
556     /// [`File`]: ../fs/struct.File.html
557     ///
558     /// ```no_run
559     /// use std::io;
560     /// use std::io::prelude::*;
561     /// use std::fs::File;
562     ///
563     /// fn main() -> io::Result<()> {
564     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
565     ///     let mut buffer = [0; 10];
566     ///
567     ///     // read up to 10 bytes
568     ///     let n = f.read(&mut buffer[..])?;
569     ///
570     ///     println!("The bytes: {:?}", &buffer[..n]);
571     ///     Ok(())
572     /// }
573     /// ```
574     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
575     fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize>;
576
577     /// Like `read`, except that it reads into a slice of buffers.
578     ///
579     /// Data is copied to fill each buffer in order, with the final buffer
580     /// written to possibly being only partially filled. This method must
581     /// behave equivalently to a single call to `read` with concatenated
582     /// buffers.
583     ///
584     /// The default implementation calls `read` with either the first nonempty
585     /// buffer provided, or an empty one if none exists.
586     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
587     fn read_vectored(&mut self, bufs: &mut [IoSliceMut<'_>]) -> Result<usize> {
588         default_read_vectored(|b| self.read(b), bufs)
589     }
590
591     /// Determines if this `Read`er has an efficient `read_vectored`
592     /// implementation.
593     ///
594     /// If a `Read`er does not override the default `read_vectored`
595     /// implementation, code using it may want to avoid the method all together
596     /// and coalesce writes into a single buffer for higher performance.
597     ///
598     /// The default implementation returns `false`.
599     #[unstable(feature = "can_vector", issue = "69941")]
600     fn is_read_vectored(&self) -> bool {
601         false
602     }
603
604     /// Determines if this `Read`er can work with buffers of uninitialized
605     /// memory.
606     ///
607     /// The default implementation returns an initializer which will zero
608     /// buffers.
609     ///
610     /// If a `Read`er guarantees that it can work properly with uninitialized
611     /// memory, it should call [`Initializer::nop()`]. See the documentation for
612     /// [`Initializer`] for details.
613     ///
614     /// The behavior of this method must be independent of the state of the
615     /// `Read`er - the method only takes `&self` so that it can be used through
616     /// trait objects.
617     ///
618     /// # Safety
619     ///
620     /// This method is unsafe because a `Read`er could otherwise return a
621     /// non-zeroing `Initializer` from another `Read` type without an `unsafe`
622     /// block.
623     ///
624     /// [`Initializer::nop()`]: ../../std/io/struct.Initializer.html#method.nop
625     /// [`Initializer`]: ../../std/io/struct.Initializer.html
626     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
627     #[inline]
628     unsafe fn initializer(&self) -> Initializer {
629         Initializer::zeroing()
630     }
631
632     /// Read all bytes until EOF in this source, placing them into `buf`.
633     ///
634     /// All bytes read from this source will be appended to the specified buffer
635     /// `buf`. This function will continuously call [`read()`] to append more data to
636     /// `buf` until [`read()`] returns either [`Ok(0)`] or an error of
637     /// non-[`ErrorKind::Interrupted`] kind.
638     ///
639     /// If successful, this function will return the total number of bytes read.
640     ///
641     /// # Errors
642     ///
643     /// If this function encounters an error of the kind
644     /// [`ErrorKind::Interrupted`] then the error is ignored and the operation
645     /// will continue.
646     ///
647     /// If any other read error is encountered then this function immediately
648     /// returns. Any bytes which have already been read will be appended to
649     /// `buf`.
650     ///
651     /// # Examples
652     ///
653     /// [`File`]s implement `Read`:
654     ///
655     /// [`read()`]: trait.Read.html#tymethod.read
656     /// [`Ok(0)`]: ../../std/result/enum.Result.html#variant.Ok
657     /// [`ErrorKind::Interrupted`]: ../../std/io/enum.ErrorKind.html#variant.Interrupted
658     /// [`File`]: ../fs/struct.File.html
659     ///
660     /// ```no_run
661     /// use std::io;
662     /// use std::io::prelude::*;
663     /// use std::fs::File;
664     ///
665     /// fn main() -> io::Result<()> {
666     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
667     ///     let mut buffer = Vec::new();
668     ///
669     ///     // read the whole file
670     ///     f.read_to_end(&mut buffer)?;
671     ///     Ok(())
672     /// }
673     /// ```
674     ///
675     /// (See also the [`std::fs::read`] convenience function for reading from a
676     /// file.)
677     ///
678     /// [`std::fs::read`]: ../fs/fn.read.html
679     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
680     fn read_to_end(&mut self, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
681         read_to_end(self, buf)
682     }
683
684     /// Read all bytes until EOF in this source, appending them to `buf`.
685     ///
686     /// If successful, this function returns the number of bytes which were read
687     /// and appended to `buf`.
688     ///
689     /// # Errors
690     ///
691     /// If the data in this stream is *not* valid UTF-8 then an error is
692     /// returned and `buf` is unchanged.
693     ///
694     /// See [`read_to_end`][readtoend] for other error semantics.
695     ///
696     /// [readtoend]: #method.read_to_end
697     ///
698     /// # Examples
699     ///
700     /// [`File`][file]s implement `Read`:
701     ///
702     /// [file]: ../fs/struct.File.html
703     ///
704     /// ```no_run
705     /// use std::io;
706     /// use std::io::prelude::*;
707     /// use std::fs::File;
708     ///
709     /// fn main() -> io::Result<()> {
710     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
711     ///     let mut buffer = String::new();
712     ///
713     ///     f.read_to_string(&mut buffer)?;
714     ///     Ok(())
715     /// }
716     /// ```
717     ///
718     /// (See also the [`std::fs::read_to_string`] convenience function for
719     /// reading from a file.)
720     ///
721     /// [`std::fs::read_to_string`]: ../fs/fn.read_to_string.html
722     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
723     fn read_to_string(&mut self, buf: &mut String) -> Result<usize> {
724         // Note that we do *not* call `.read_to_end()` here. We are passing
725         // `&mut Vec<u8>` (the raw contents of `buf`) into the `read_to_end`
726         // method to fill it up. An arbitrary implementation could overwrite the
727         // entire contents of the vector, not just append to it (which is what
728         // we are expecting).
729         //
730         // To prevent extraneously checking the UTF-8-ness of the entire buffer
731         // we pass it to our hardcoded `read_to_end` implementation which we
732         // know is guaranteed to only read data into the end of the buffer.
733         append_to_string(buf, |b| read_to_end(self, b))
734     }
735
736     /// Read the exact number of bytes required to fill `buf`.
737     ///
738     /// This function reads as many bytes as necessary to completely fill the
739     /// specified buffer `buf`.
740     ///
741     /// No guarantees are provided about the contents of `buf` when this
742     /// function is called, implementations cannot rely on any property of the
743     /// contents of `buf` being true. It is recommended that implementations
744     /// only write data to `buf` instead of reading its contents.
745     ///
746     /// # Errors
747     ///
748     /// If this function encounters an error of the kind
749     /// [`ErrorKind::Interrupted`] then the error is ignored and the operation
750     /// will continue.
751     ///
752     /// If this function encounters an "end of file" before completely filling
753     /// the buffer, it returns an error of the kind [`ErrorKind::UnexpectedEof`].
754     /// The contents of `buf` are unspecified in this case.
755     ///
756     /// If any other read error is encountered then this function immediately
757     /// returns. The contents of `buf` are unspecified in this case.
758     ///
759     /// If this function returns an error, it is unspecified how many bytes it
760     /// has read, but it will never read more than would be necessary to
761     /// completely fill the buffer.
762     ///
763     /// # Examples
764     ///
765     /// [`File`]s implement `Read`:
766     ///
767     /// [`File`]: ../fs/struct.File.html
768     /// [`ErrorKind::Interrupted`]: ../../std/io/enum.ErrorKind.html#variant.Interrupted
769     /// [`ErrorKind::UnexpectedEof`]: ../../std/io/enum.ErrorKind.html#variant.UnexpectedEof
770     ///
771     /// ```no_run
772     /// use std::io;
773     /// use std::io::prelude::*;
774     /// use std::fs::File;
775     ///
776     /// fn main() -> io::Result<()> {
777     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
778     ///     let mut buffer = [0; 10];
779     ///
780     ///     // read exactly 10 bytes
781     ///     f.read_exact(&mut buffer)?;
782     ///     Ok(())
783     /// }
784     /// ```
785     #[stable(feature = "read_exact", since = "1.6.0")]
786     fn read_exact(&mut self, mut buf: &mut [u8]) -> Result<()> {
787         while !buf.is_empty() {
788             match self.read(buf) {
789                 Ok(0) => break,
790                 Ok(n) => {
791                     let tmp = buf;
792                     buf = &mut tmp[n..];
793                 }
794                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
795                 Err(e) => return Err(e),
796             }
797         }
798         if !buf.is_empty() {
799             Err(Error::new(ErrorKind::UnexpectedEof, "failed to fill whole buffer"))
800         } else {
801             Ok(())
802         }
803     }
804
805     /// Creates a "by reference" adaptor for this instance of `Read`.
806     ///
807     /// The returned adaptor also implements `Read` and will simply borrow this
808     /// current reader.
809     ///
810     /// # Examples
811     ///
812     /// [`File`][file]s implement `Read`:
813     ///
814     /// [file]: ../fs/struct.File.html
815     ///
816     /// ```no_run
817     /// use std::io;
818     /// use std::io::Read;
819     /// use std::fs::File;
820     ///
821     /// fn main() -> io::Result<()> {
822     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
823     ///     let mut buffer = Vec::new();
824     ///     let mut other_buffer = Vec::new();
825     ///
826     ///     {
827     ///         let reference = f.by_ref();
828     ///
829     ///         // read at most 5 bytes
830     ///         reference.take(5).read_to_end(&mut buffer)?;
831     ///
832     ///     } // drop our &mut reference so we can use f again
833     ///
834     ///     // original file still usable, read the rest
835     ///     f.read_to_end(&mut other_buffer)?;
836     ///     Ok(())
837     /// }
838     /// ```
839     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
840     fn by_ref(&mut self) -> &mut Self
841     where
842         Self: Sized,
843     {
844         self
845     }
846
847     /// Transforms this `Read` instance to an [`Iterator`] over its bytes.
848     ///
849     /// The returned type implements [`Iterator`] where the `Item` is
850     /// [`Result`]`<`[`u8`]`, `[`io::Error`]`>`.
851     /// The yielded item is [`Ok`] if a byte was successfully read and [`Err`]
852     /// otherwise. EOF is mapped to returning [`None`] from this iterator.
853     ///
854     /// # Examples
855     ///
856     /// [`File`][file]s implement `Read`:
857     ///
858     /// [file]: ../fs/struct.File.html
859     /// [`Iterator`]: ../../std/iter/trait.Iterator.html
860     /// [`Result`]: ../../std/result/enum.Result.html
861     /// [`io::Error`]: ../../std/io/struct.Error.html
862     /// [`u8`]: ../../std/primitive.u8.html
863     /// [`Ok`]: ../../std/result/enum.Result.html#variant.Ok
864     /// [`Err`]: ../../std/result/enum.Result.html#variant.Err
865     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
866     ///
867     /// ```no_run
868     /// use std::io;
869     /// use std::io::prelude::*;
870     /// use std::fs::File;
871     ///
872     /// fn main() -> io::Result<()> {
873     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
874     ///
875     ///     for byte in f.bytes() {
876     ///         println!("{}", byte.unwrap());
877     ///     }
878     ///     Ok(())
879     /// }
880     /// ```
881     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
882     fn bytes(self) -> Bytes<Self>
883     where
884         Self: Sized,
885     {
886         Bytes { inner: self }
887     }
888
889     /// Creates an adaptor which will chain this stream with another.
890     ///
891     /// The returned `Read` instance will first read all bytes from this object
892     /// until EOF is encountered. Afterwards the output is equivalent to the
893     /// output of `next`.
894     ///
895     /// # Examples
896     ///
897     /// [`File`][file]s implement `Read`:
898     ///
899     /// [file]: ../fs/struct.File.html
900     ///
901     /// ```no_run
902     /// use std::io;
903     /// use std::io::prelude::*;
904     /// use std::fs::File;
905     ///
906     /// fn main() -> io::Result<()> {
907     ///     let mut f1 = File::open("foo.txt")?;
908     ///     let mut f2 = File::open("bar.txt")?;
909     ///
910     ///     let mut handle = f1.chain(f2);
911     ///     let mut buffer = String::new();
912     ///
913     ///     // read the value into a String. We could use any Read method here,
914     ///     // this is just one example.
915     ///     handle.read_to_string(&mut buffer)?;
916     ///     Ok(())
917     /// }
918     /// ```
919     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
920     fn chain<R: Read>(self, next: R) -> Chain<Self, R>
921     where
922         Self: Sized,
923     {
924         Chain { first: self, second: next, done_first: false }
925     }
926
927     /// Creates an adaptor which will read at most `limit` bytes from it.
928     ///
929     /// This function returns a new instance of `Read` which will read at most
930     /// `limit` bytes, after which it will always return EOF ([`Ok(0)`]). Any
931     /// read errors will not count towards the number of bytes read and future
932     /// calls to [`read()`] may succeed.
933     ///
934     /// # Examples
935     ///
936     /// [`File`]s implement `Read`:
937     ///
938     /// [`File`]: ../fs/struct.File.html
939     /// [`Ok(0)`]: ../../std/result/enum.Result.html#variant.Ok
940     /// [`read()`]: trait.Read.html#tymethod.read
941     ///
942     /// ```no_run
943     /// use std::io;
944     /// use std::io::prelude::*;
945     /// use std::fs::File;
946     ///
947     /// fn main() -> io::Result<()> {
948     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
949     ///     let mut buffer = [0; 5];
950     ///
951     ///     // read at most five bytes
952     ///     let mut handle = f.take(5);
953     ///
954     ///     handle.read(&mut buffer)?;
955     ///     Ok(())
956     /// }
957     /// ```
958     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
959     fn take(self, limit: u64) -> Take<Self>
960     where
961         Self: Sized,
962     {
963         Take { inner: self, limit }
964     }
965 }
966
967 /// A buffer type used with `Read::read_vectored`.
968 ///
969 /// It is semantically a wrapper around an `&mut [u8]`, but is guaranteed to be
970 /// ABI compatible with the `iovec` type on Unix platforms and `WSABUF` on
971 /// Windows.
972 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
973 #[repr(transparent)]
974 pub struct IoSliceMut<'a>(sys::io::IoSliceMut<'a>);
975
976 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
977 unsafe impl<'a> Send for IoSliceMut<'a> {}
978
979 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
980 unsafe impl<'a> Sync for IoSliceMut<'a> {}
981
982 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
983 impl<'a> fmt::Debug for IoSliceMut<'a> {
984     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
985         fmt::Debug::fmt(self.0.as_slice(), fmt)
986     }
987 }
988
989 impl<'a> IoSliceMut<'a> {
990     /// Creates a new `IoSliceMut` wrapping a byte slice.
991     ///
992     /// # Panics
993     ///
994     /// Panics on Windows if the slice is larger than 4GB.
995     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
996     #[inline]
997     pub fn new(buf: &'a mut [u8]) -> IoSliceMut<'a> {
998         IoSliceMut(sys::io::IoSliceMut::new(buf))
999     }
1000
1001     /// Advance the internal cursor of the slice.
1002     ///
1003     /// # Notes
1004     ///
1005     /// Elements in the slice may be modified if the cursor is not advanced to
1006     /// the end of the slice. For example if we have a slice of buffers with 2
1007     /// `IoSliceMut`s, both of length 8, and we advance the cursor by 10 bytes
1008     /// the first `IoSliceMut` will be untouched however the second will be
1009     /// modified to remove the first 2 bytes (10 - 8).
1010     ///
1011     /// # Examples
1012     ///
1013     /// ```
1014     /// #![feature(io_slice_advance)]
1015     ///
1016     /// use std::io::IoSliceMut;
1017     /// use std::ops::Deref;
1018     ///
1019     /// let mut buf1 = [1; 8];
1020     /// let mut buf2 = [2; 16];
1021     /// let mut buf3 = [3; 8];
1022     /// let mut bufs = &mut [
1023     ///     IoSliceMut::new(&mut buf1),
1024     ///     IoSliceMut::new(&mut buf2),
1025     ///     IoSliceMut::new(&mut buf3),
1026     /// ][..];
1027     ///
1028     /// // Mark 10 bytes as read.
1029     /// bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 10);
1030     /// assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 14].as_ref());
1031     /// assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
1032     /// ```
1033     #[unstable(feature = "io_slice_advance", issue = "62726")]
1034     #[inline]
1035     pub fn advance<'b>(bufs: &'b mut [IoSliceMut<'a>], n: usize) -> &'b mut [IoSliceMut<'a>] {
1036         // Number of buffers to remove.
1037         let mut remove = 0;
1038         // Total length of all the to be removed buffers.
1039         let mut accumulated_len = 0;
1040         for buf in bufs.iter() {
1041             if accumulated_len + buf.len() > n {
1042                 break;
1043             } else {
1044                 accumulated_len += buf.len();
1045                 remove += 1;
1046             }
1047         }
1048
1049         let bufs = &mut bufs[remove..];
1050         if !bufs.is_empty() {
1051             bufs[0].0.advance(n - accumulated_len)
1052         }
1053         bufs
1054     }
1055 }
1056
1057 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1058 impl<'a> Deref for IoSliceMut<'a> {
1059     type Target = [u8];
1060
1061     #[inline]
1062     fn deref(&self) -> &[u8] {
1063         self.0.as_slice()
1064     }
1065 }
1066
1067 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1068 impl<'a> DerefMut for IoSliceMut<'a> {
1069     #[inline]
1070     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [u8] {
1071         self.0.as_mut_slice()
1072     }
1073 }
1074
1075 /// A buffer type used with `Write::write_vectored`.
1076 ///
1077 /// It is semantically a wrapper around an `&[u8]`, but is guaranteed to be
1078 /// ABI compatible with the `iovec` type on Unix platforms and `WSABUF` on
1079 /// Windows.
1080 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1081 #[derive(Copy, Clone)]
1082 #[repr(transparent)]
1083 pub struct IoSlice<'a>(sys::io::IoSlice<'a>);
1084
1085 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
1086 unsafe impl<'a> Send for IoSlice<'a> {}
1087
1088 #[stable(feature = "iovec-send-sync", since = "1.44.0")]
1089 unsafe impl<'a> Sync for IoSlice<'a> {}
1090
1091 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1092 impl<'a> fmt::Debug for IoSlice<'a> {
1093     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1094         fmt::Debug::fmt(self.0.as_slice(), fmt)
1095     }
1096 }
1097
1098 impl<'a> IoSlice<'a> {
1099     /// Creates a new `IoSlice` wrapping a byte slice.
1100     ///
1101     /// # Panics
1102     ///
1103     /// Panics on Windows if the slice is larger than 4GB.
1104     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1105     #[inline]
1106     pub fn new(buf: &'a [u8]) -> IoSlice<'a> {
1107         IoSlice(sys::io::IoSlice::new(buf))
1108     }
1109
1110     /// Advance the internal cursor of the slice.
1111     ///
1112     /// # Notes
1113     ///
1114     /// Elements in the slice may be modified if the cursor is not advanced to
1115     /// the end of the slice. For example if we have a slice of buffers with 2
1116     /// `IoSlice`s, both of length 8, and we advance the cursor by 10 bytes the
1117     /// first `IoSlice` will be untouched however the second will be modified to
1118     /// remove the first 2 bytes (10 - 8).
1119     ///
1120     /// # Examples
1121     ///
1122     /// ```
1123     /// #![feature(io_slice_advance)]
1124     ///
1125     /// use std::io::IoSlice;
1126     /// use std::ops::Deref;
1127     ///
1128     /// let buf1 = [1; 8];
1129     /// let buf2 = [2; 16];
1130     /// let buf3 = [3; 8];
1131     /// let mut bufs = &mut [
1132     ///     IoSlice::new(&buf1),
1133     ///     IoSlice::new(&buf2),
1134     ///     IoSlice::new(&buf3),
1135     /// ][..];
1136     ///
1137     /// // Mark 10 bytes as written.
1138     /// bufs = IoSlice::advance(bufs, 10);
1139     /// assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 14].as_ref());
1140     /// assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
1141     #[unstable(feature = "io_slice_advance", issue = "62726")]
1142     #[inline]
1143     pub fn advance<'b>(bufs: &'b mut [IoSlice<'a>], n: usize) -> &'b mut [IoSlice<'a>] {
1144         // Number of buffers to remove.
1145         let mut remove = 0;
1146         // Total length of all the to be removed buffers.
1147         let mut accumulated_len = 0;
1148         for buf in bufs.iter() {
1149             if accumulated_len + buf.len() > n {
1150                 break;
1151             } else {
1152                 accumulated_len += buf.len();
1153                 remove += 1;
1154             }
1155         }
1156
1157         let bufs = &mut bufs[remove..];
1158         if !bufs.is_empty() {
1159             bufs[0].0.advance(n - accumulated_len)
1160         }
1161         bufs
1162     }
1163 }
1164
1165 #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1166 impl<'a> Deref for IoSlice<'a> {
1167     type Target = [u8];
1168
1169     #[inline]
1170     fn deref(&self) -> &[u8] {
1171         self.0.as_slice()
1172     }
1173 }
1174
1175 /// A type used to conditionally initialize buffers passed to `Read` methods.
1176 #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1177 #[derive(Debug)]
1178 pub struct Initializer(bool);
1179
1180 impl Initializer {
1181     /// Returns a new `Initializer` which will zero out buffers.
1182     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1183     #[inline]
1184     pub fn zeroing() -> Initializer {
1185         Initializer(true)
1186     }
1187
1188     /// Returns a new `Initializer` which will not zero out buffers.
1189     ///
1190     /// # Safety
1191     ///
1192     /// This may only be called by `Read`ers which guarantee that they will not
1193     /// read from buffers passed to `Read` methods, and that the return value of
1194     /// the method accurately reflects the number of bytes that have been
1195     /// written to the head of the buffer.
1196     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1197     #[inline]
1198     pub unsafe fn nop() -> Initializer {
1199         Initializer(false)
1200     }
1201
1202     /// Indicates if a buffer should be initialized.
1203     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1204     #[inline]
1205     pub fn should_initialize(&self) -> bool {
1206         self.0
1207     }
1208
1209     /// Initializes a buffer if necessary.
1210     #[unstable(feature = "read_initializer", issue = "42788")]
1211     #[inline]
1212     pub fn initialize(&self, buf: &mut [u8]) {
1213         if self.should_initialize() {
1214             unsafe { ptr::write_bytes(buf.as_mut_ptr(), 0, buf.len()) }
1215         }
1216     }
1217 }
1218
1219 /// A trait for objects which are byte-oriented sinks.
1220 ///
1221 /// Implementors of the `Write` trait are sometimes called 'writers'.
1222 ///
1223 /// Writers are defined by two required methods, [`write`] and [`flush`]:
1224 ///
1225 /// * The [`write`] method will attempt to write some data into the object,
1226 ///   returning how many bytes were successfully written.
1227 ///
1228 /// * The [`flush`] method is useful for adaptors and explicit buffers
1229 ///   themselves for ensuring that all buffered data has been pushed out to the
1230 ///   'true sink'.
1231 ///
1232 /// Writers are intended to be composable with one another. Many implementors
1233 /// throughout [`std::io`] take and provide types which implement the `Write`
1234 /// trait.
1235 ///
1236 /// [`write`]: #tymethod.write
1237 /// [`flush`]: #tymethod.flush
1238 /// [`std::io`]: index.html
1239 ///
1240 /// # Examples
1241 ///
1242 /// ```no_run
1243 /// use std::io::prelude::*;
1244 /// use std::fs::File;
1245 ///
1246 /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1247 ///     let data = b"some bytes";
1248 ///
1249 ///     let mut pos = 0;
1250 ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1251 ///
1252 ///     while pos < data.len() {
1253 ///         let bytes_written = buffer.write(&data[pos..])?;
1254 ///         pos += bytes_written;
1255 ///     }
1256 ///     Ok(())
1257 /// }
1258 /// ```
1259 ///
1260 /// The trait also provides convenience methods like [`write_all`], which calls
1261 /// `write` in a loop until its entire input has been written.
1262 ///
1263 /// [`write_all`]: #method.write_all
1264 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1265 #[doc(spotlight)]
1266 pub trait Write {
1267     /// Write a buffer into this writer, returning how many bytes were written.
1268     ///
1269     /// This function will attempt to write the entire contents of `buf`, but
1270     /// the entire write may not succeed, or the write may also generate an
1271     /// error. A call to `write` represents *at most one* attempt to write to
1272     /// any wrapped object.
1273     ///
1274     /// Calls to `write` are not guaranteed to block waiting for data to be
1275     /// written, and a write which would otherwise block can be indicated through
1276     /// an [`Err`] variant.
1277     ///
1278     /// If the return value is [`Ok(n)`] then it must be guaranteed that
1279     /// `n <= buf.len()`. A return value of `0` typically means that the
1280     /// underlying object is no longer able to accept bytes and will likely not
1281     /// be able to in the future as well, or that the buffer provided is empty.
1282     ///
1283     /// # Errors
1284     ///
1285     /// Each call to `write` may generate an I/O error indicating that the
1286     /// operation could not be completed. If an error is returned then no bytes
1287     /// in the buffer were written to this writer.
1288     ///
1289     /// It is **not** considered an error if the entire buffer could not be
1290     /// written to this writer.
1291     ///
1292     /// An error of the [`ErrorKind::Interrupted`] kind is non-fatal and the
1293     /// write operation should be retried if there is nothing else to do.
1294     ///
1295     /// [`Err`]: ../../std/result/enum.Result.html#variant.Err
1296     /// [`Ok(n)`]:  ../../std/result/enum.Result.html#variant.Ok
1297     /// [`ErrorKind::Interrupted`]: ../../std/io/enum.ErrorKind.html#variant.Interrupted
1298     ///
1299     /// # Examples
1300     ///
1301     /// ```no_run
1302     /// use std::io::prelude::*;
1303     /// use std::fs::File;
1304     ///
1305     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1306     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1307     ///
1308     ///     // Writes some prefix of the byte string, not necessarily all of it.
1309     ///     buffer.write(b"some bytes")?;
1310     ///     Ok(())
1311     /// }
1312     /// ```
1313     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1314     fn write(&mut self, buf: &[u8]) -> Result<usize>;
1315
1316     /// Like `write`, except that it writes from a slice of buffers.
1317     ///
1318     /// Data is copied from each buffer in order, with the final buffer
1319     /// read from possibly being only partially consumed. This method must
1320     /// behave as a call to `write` with the buffers concatenated would.
1321     ///
1322     /// The default implementation calls `write` with either the first nonempty
1323     /// buffer provided, or an empty one if none exists.
1324     #[stable(feature = "iovec", since = "1.36.0")]
1325     fn write_vectored(&mut self, bufs: &[IoSlice<'_>]) -> Result<usize> {
1326         default_write_vectored(|b| self.write(b), bufs)
1327     }
1328
1329     /// Determines if this `Write`er has an efficient `write_vectored`
1330     /// implementation.
1331     ///
1332     /// If a `Write`er does not override the default `write_vectored`
1333     /// implementation, code using it may want to avoid the method all together
1334     /// and coalesce writes into a single buffer for higher performance.
1335     ///
1336     /// The default implementation returns `false`.
1337     #[unstable(feature = "can_vector", issue = "69941")]
1338     fn is_write_vectored(&self) -> bool {
1339         false
1340     }
1341
1342     /// Flush this output stream, ensuring that all intermediately buffered
1343     /// contents reach their destination.
1344     ///
1345     /// # Errors
1346     ///
1347     /// It is considered an error if not all bytes could be written due to
1348     /// I/O errors or EOF being reached.
1349     ///
1350     /// # Examples
1351     ///
1352     /// ```no_run
1353     /// use std::io::prelude::*;
1354     /// use std::io::BufWriter;
1355     /// use std::fs::File;
1356     ///
1357     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1358     ///     let mut buffer = BufWriter::new(File::create("foo.txt")?);
1359     ///
1360     ///     buffer.write_all(b"some bytes")?;
1361     ///     buffer.flush()?;
1362     ///     Ok(())
1363     /// }
1364     /// ```
1365     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1366     fn flush(&mut self) -> Result<()>;
1367
1368     /// Attempts to write an entire buffer into this writer.
1369     ///
1370     /// This method will continuously call [`write`] until there is no more data
1371     /// to be written or an error of non-[`ErrorKind::Interrupted`] kind is
1372     /// returned. This method will not return until the entire buffer has been
1373     /// successfully written or such an error occurs. The first error that is
1374     /// not of [`ErrorKind::Interrupted`] kind generated from this method will be
1375     /// returned.
1376     ///
1377     /// If the buffer contains no data, this will never call [`write`].
1378     ///
1379     /// # Errors
1380     ///
1381     /// This function will return the first error of
1382     /// non-[`ErrorKind::Interrupted`] kind that [`write`] returns.
1383     ///
1384     /// [`ErrorKind::Interrupted`]: ../../std/io/enum.ErrorKind.html#variant.Interrupted
1385     /// [`write`]: #tymethod.write
1386     ///
1387     /// # Examples
1388     ///
1389     /// ```no_run
1390     /// use std::io::prelude::*;
1391     /// use std::fs::File;
1392     ///
1393     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1394     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1395     ///
1396     ///     buffer.write_all(b"some bytes")?;
1397     ///     Ok(())
1398     /// }
1399     /// ```
1400     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1401     fn write_all(&mut self, mut buf: &[u8]) -> Result<()> {
1402         while !buf.is_empty() {
1403             match self.write(buf) {
1404                 Ok(0) => {
1405                     return Err(Error::new(ErrorKind::WriteZero, "failed to write whole buffer"));
1406                 }
1407                 Ok(n) => buf = &buf[n..],
1408                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
1409                 Err(e) => return Err(e),
1410             }
1411         }
1412         Ok(())
1413     }
1414
1415     /// Attempts to write multiple buffers into this writer.
1416     ///
1417     /// This method will continuously call [`write_vectored`] until there is no
1418     /// more data to be written or an error of non-[`ErrorKind::Interrupted`]
1419     /// kind is returned. This method will not return until all buffers have
1420     /// been successfully written or such an error occurs. The first error that
1421     /// is not of [`ErrorKind::Interrupted`] kind generated from this method
1422     /// will be returned.
1423     ///
1424     /// If the buffer contains no data, this will never call [`write_vectored`].
1425     ///
1426     /// [`write_vectored`]: #method.write_vectored
1427     /// [`ErrorKind::Interrupted`]: ../../std/io/enum.ErrorKind.html#variant.Interrupted
1428     ///
1429     /// # Notes
1430     ///
1431     ///
1432     /// Unlike `io::Write::write_vectored`, this takes a *mutable* reference to
1433     /// a slice of `IoSlice`s, not an immutable one. That's because we need to
1434     /// modify the slice to keep track of the bytes already written.
1435     ///
1436     /// Once this function returns, the contents of `bufs` are unspecified, as
1437     /// this depends on how many calls to `write_vectored` were necessary. It is
1438     /// best to understand this function as taking ownership of `bufs` and to
1439     /// not use `bufs` afterwards. The underlying buffers, to which the
1440     /// `IoSlice`s point (but not the `IoSlice`s themselves), are unchanged and
1441     /// can be reused.
1442     ///
1443     /// # Examples
1444     ///
1445     /// ```
1446     /// #![feature(write_all_vectored)]
1447     /// # fn main() -> std::io::Result<()> {
1448     ///
1449     /// use std::io::{Write, IoSlice};
1450     ///
1451     /// let mut writer = Vec::new();
1452     /// let bufs = &mut [
1453     ///     IoSlice::new(&[1]),
1454     ///     IoSlice::new(&[2, 3]),
1455     ///     IoSlice::new(&[4, 5, 6]),
1456     /// ];
1457     ///
1458     /// writer.write_all_vectored(bufs)?;
1459     /// // Note: the contents of `bufs` is now undefined, see the Notes section.
1460     ///
1461     /// assert_eq!(writer, &[1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1462     /// # Ok(()) }
1463     /// ```
1464     #[unstable(feature = "write_all_vectored", issue = "70436")]
1465     fn write_all_vectored(&mut self, mut bufs: &mut [IoSlice<'_>]) -> Result<()> {
1466         while !bufs.is_empty() {
1467             match self.write_vectored(bufs) {
1468                 Ok(0) => {
1469                     return Err(Error::new(ErrorKind::WriteZero, "failed to write whole buffer"));
1470                 }
1471                 Ok(n) => bufs = IoSlice::advance(mem::take(&mut bufs), n),
1472                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
1473                 Err(e) => return Err(e),
1474             }
1475         }
1476         Ok(())
1477     }
1478
1479     /// Writes a formatted string into this writer, returning any error
1480     /// encountered.
1481     ///
1482     /// This method is primarily used to interface with the
1483     /// [`format_args!`][formatargs] macro, but it is rare that this should
1484     /// explicitly be called. The [`write!`][write] macro should be favored to
1485     /// invoke this method instead.
1486     ///
1487     /// [formatargs]: ../macro.format_args.html
1488     /// [write]: ../macro.write.html
1489     ///
1490     /// This function internally uses the [`write_all`][writeall] method on
1491     /// this trait and hence will continuously write data so long as no errors
1492     /// are received. This also means that partial writes are not indicated in
1493     /// this signature.
1494     ///
1495     /// [writeall]: #method.write_all
1496     ///
1497     /// # Errors
1498     ///
1499     /// This function will return any I/O error reported while formatting.
1500     ///
1501     /// # Examples
1502     ///
1503     /// ```no_run
1504     /// use std::io::prelude::*;
1505     /// use std::fs::File;
1506     ///
1507     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1508     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1509     ///
1510     ///     // this call
1511     ///     write!(buffer, "{:.*}", 2, 1.234567)?;
1512     ///     // turns into this:
1513     ///     buffer.write_fmt(format_args!("{:.*}", 2, 1.234567))?;
1514     ///     Ok(())
1515     /// }
1516     /// ```
1517     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1518     fn write_fmt(&mut self, fmt: fmt::Arguments<'_>) -> Result<()> {
1519         // Create a shim which translates a Write to a fmt::Write and saves
1520         // off I/O errors. instead of discarding them
1521         struct Adaptor<'a, T: ?Sized + 'a> {
1522             inner: &'a mut T,
1523             error: Result<()>,
1524         }
1525
1526         impl<T: Write + ?Sized> fmt::Write for Adaptor<'_, T> {
1527             fn write_str(&mut self, s: &str) -> fmt::Result {
1528                 match self.inner.write_all(s.as_bytes()) {
1529                     Ok(()) => Ok(()),
1530                     Err(e) => {
1531                         self.error = Err(e);
1532                         Err(fmt::Error)
1533                     }
1534                 }
1535             }
1536         }
1537
1538         let mut output = Adaptor { inner: self, error: Ok(()) };
1539         match fmt::write(&mut output, fmt) {
1540             Ok(()) => Ok(()),
1541             Err(..) => {
1542                 // check if the error came from the underlying `Write` or not
1543                 if output.error.is_err() {
1544                     output.error
1545                 } else {
1546                     Err(Error::new(ErrorKind::Other, "formatter error"))
1547                 }
1548             }
1549         }
1550     }
1551
1552     /// Creates a "by reference" adaptor for this instance of `Write`.
1553     ///
1554     /// The returned adaptor also implements `Write` and will simply borrow this
1555     /// current writer.
1556     ///
1557     /// # Examples
1558     ///
1559     /// ```no_run
1560     /// use std::io::Write;
1561     /// use std::fs::File;
1562     ///
1563     /// fn main() -> std::io::Result<()> {
1564     ///     let mut buffer = File::create("foo.txt")?;
1565     ///
1566     ///     let reference = buffer.by_ref();
1567     ///
1568     ///     // we can use reference just like our original buffer
1569     ///     reference.write_all(b"some bytes")?;
1570     ///     Ok(())
1571     /// }
1572     /// ```
1573     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1574     fn by_ref(&mut self) -> &mut Self
1575     where
1576         Self: Sized,
1577     {
1578         self
1579     }
1580 }
1581
1582 /// The `Seek` trait provides a cursor which can be moved within a stream of
1583 /// bytes.
1584 ///
1585 /// The stream typically has a fixed size, allowing seeking relative to either
1586 /// end or the current offset.
1587 ///
1588 /// # Examples
1589 ///
1590 /// [`File`][file]s implement `Seek`:
1591 ///
1592 /// [file]: ../fs/struct.File.html
1593 ///
1594 /// ```no_run
1595 /// use std::io;
1596 /// use std::io::prelude::*;
1597 /// use std::fs::File;
1598 /// use std::io::SeekFrom;
1599 ///
1600 /// fn main() -> io::Result<()> {
1601 ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
1602 ///
1603 ///     // move the cursor 42 bytes from the start of the file
1604 ///     f.seek(SeekFrom::Start(42))?;
1605 ///     Ok(())
1606 /// }
1607 /// ```
1608 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1609 pub trait Seek {
1610     /// Seek to an offset, in bytes, in a stream.
1611     ///
1612     /// A seek beyond the end of a stream is allowed, but behavior is defined
1613     /// by the implementation.
1614     ///
1615     /// If the seek operation completed successfully,
1616     /// this method returns the new position from the start of the stream.
1617     /// That position can be used later with [`SeekFrom::Start`].
1618     ///
1619     /// # Errors
1620     ///
1621     /// Seeking to a negative offset is considered an error.
1622     ///
1623     /// [`SeekFrom::Start`]: enum.SeekFrom.html#variant.Start
1624     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1625     fn seek(&mut self, pos: SeekFrom) -> Result<u64>;
1626
1627     /// Returns the length of this stream (in bytes).
1628     ///
1629     /// This method is implemented using up to three seek operations. If this
1630     /// method returns successfully, the seek position is unchanged (i.e. the
1631     /// position before calling this method is the same as afterwards).
1632     /// However, if this method returns an error, the seek position is
1633     /// unspecified.
1634     ///
1635     /// If you need to obtain the length of *many* streams and you don't care
1636     /// about the seek position afterwards, you can reduce the number of seek
1637     /// operations by simply calling `seek(SeekFrom::End(0))` and using its
1638     /// return value (it is also the stream length).
1639     ///
1640     /// Note that length of a stream can change over time (for example, when
1641     /// data is appended to a file). So calling this method multiple times does
1642     /// not necessarily return the same length each time.
1643     ///
1644     ///
1645     /// # Example
1646     ///
1647     /// ```no_run
1648     /// #![feature(seek_convenience)]
1649     /// use std::{
1650     ///     io::{self, Seek},
1651     ///     fs::File,
1652     /// };
1653     ///
1654     /// fn main() -> io::Result<()> {
1655     ///     let mut f = File::open("foo.txt")?;
1656     ///
1657     ///     let len = f.stream_len()?;
1658     ///     println!("The file is currently {} bytes long", len);
1659     ///     Ok(())
1660     /// }
1661     /// ```
1662     #[unstable(feature = "seek_convenience", issue = "59359")]
1663     fn stream_len(&mut self) -> Result<u64> {
1664         let old_pos = self.stream_position()?;
1665         let len = self.seek(SeekFrom::End(0))?;
1666
1667         // Avoid seeking a third time when we were already at the end of the
1668         // stream. The branch is usually way cheaper than a seek operation.
1669         if old_pos != len {
1670             self.seek(SeekFrom::Start(old_pos))?;
1671         }
1672
1673         Ok(len)
1674     }
1675
1676     /// Returns the current seek position from the start of the stream.
1677     ///
1678     /// This is equivalent to `self.seek(SeekFrom::Current(0))`.
1679     ///
1680     ///
1681     /// # Example
1682     ///
1683     /// ```no_run
1684     /// #![feature(seek_convenience)]
1685     /// use std::{
1686     ///     io::{self, BufRead, BufReader, Seek},
1687     ///     fs::File,
1688     /// };
1689     ///
1690     /// fn main() -> io::Result<()> {
1691     ///     let mut f = BufReader::new(File::open("foo.txt")?);
1692     ///
1693     ///     let before = f.stream_position()?;
1694     ///     f.read_line(&mut String::new())?;
1695     ///     let after = f.stream_position()?;
1696     ///
1697     ///     println!("The first line was {} bytes long", after - before);
1698     ///     Ok(())
1699     /// }
1700     /// ```
1701     #[unstable(feature = "seek_convenience", issue = "59359")]
1702     fn stream_position(&mut self) -> Result<u64> {
1703         self.seek(SeekFrom::Current(0))
1704     }
1705 }
1706
1707 /// Enumeration of possible methods to seek within an I/O object.
1708 ///
1709 /// It is used by the [`Seek`] trait.
1710 ///
1711 /// [`Seek`]: trait.Seek.html
1712 #[derive(Copy, PartialEq, Eq, Clone, Debug)]
1713 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1714 pub enum SeekFrom {
1715     /// Sets the offset to the provided number of bytes.
1716     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1717     Start(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] u64),
1718
1719     /// Sets the offset to the size of this object plus the specified number of
1720     /// bytes.
1721     ///
1722     /// It is possible to seek beyond the end of an object, but it's an error to
1723     /// seek before byte 0.
1724     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1725     End(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] i64),
1726
1727     /// Sets the offset to the current position plus the specified number of
1728     /// bytes.
1729     ///
1730     /// It is possible to seek beyond the end of an object, but it's an error to
1731     /// seek before byte 0.
1732     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1733     Current(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] i64),
1734 }
1735
1736 fn read_until<R: BufRead + ?Sized>(r: &mut R, delim: u8, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
1737     let mut read = 0;
1738     loop {
1739         let (done, used) = {
1740             let available = match r.fill_buf() {
1741                 Ok(n) => n,
1742                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
1743                 Err(e) => return Err(e),
1744             };
1745             match memchr::memchr(delim, available) {
1746                 Some(i) => {
1747                     buf.extend_from_slice(&available[..=i]);
1748                     (true, i + 1)
1749                 }
1750                 None => {
1751                     buf.extend_from_slice(available);
1752                     (false, available.len())
1753                 }
1754             }
1755         };
1756         r.consume(used);
1757         read += used;
1758         if done || used == 0 {
1759             return Ok(read);
1760         }
1761     }
1762 }
1763
1764 /// A `BufRead` is a type of `Read`er which has an internal buffer, allowing it
1765 /// to perform extra ways of reading.
1766 ///
1767 /// For example, reading line-by-line is inefficient without using a buffer, so
1768 /// if you want to read by line, you'll need `BufRead`, which includes a
1769 /// [`read_line`] method as well as a [`lines`] iterator.
1770 ///
1771 /// # Examples
1772 ///
1773 /// A locked standard input implements `BufRead`:
1774 ///
1775 /// ```no_run
1776 /// use std::io;
1777 /// use std::io::prelude::*;
1778 ///
1779 /// let stdin = io::stdin();
1780 /// for line in stdin.lock().lines() {
1781 ///     println!("{}", line.unwrap());
1782 /// }
1783 /// ```
1784 ///
1785 /// If you have something that implements [`Read`], you can use the [`BufReader`
1786 /// type][`BufReader`] to turn it into a `BufRead`.
1787 ///
1788 /// For example, [`File`] implements [`Read`], but not `BufRead`.
1789 /// [`BufReader`] to the rescue!
1790 ///
1791 /// [`BufReader`]: struct.BufReader.html
1792 /// [`File`]: ../fs/struct.File.html
1793 /// [`read_line`]: #method.read_line
1794 /// [`lines`]: #method.lines
1795 /// [`Read`]: trait.Read.html
1796 ///
1797 /// ```no_run
1798 /// use std::io::{self, BufReader};
1799 /// use std::io::prelude::*;
1800 /// use std::fs::File;
1801 ///
1802 /// fn main() -> io::Result<()> {
1803 ///     let f = File::open("foo.txt")?;
1804 ///     let f = BufReader::new(f);
1805 ///
1806 ///     for line in f.lines() {
1807 ///         println!("{}", line.unwrap());
1808 ///     }
1809 ///
1810 ///     Ok(())
1811 /// }
1812 /// ```
1813 ///
1814 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1815 pub trait BufRead: Read {
1816     /// Returns the contents of the internal buffer, filling it with more data
1817     /// from the inner reader if it is empty.
1818     ///
1819     /// This function is a lower-level call. It needs to be paired with the
1820     /// [`consume`] method to function properly. When calling this
1821     /// method, none of the contents will be "read" in the sense that later
1822     /// calling `read` may return the same contents. As such, [`consume`] must
1823     /// be called with the number of bytes that are consumed from this buffer to
1824     /// ensure that the bytes are never returned twice.
1825     ///
1826     /// [`consume`]: #tymethod.consume
1827     ///
1828     /// An empty buffer returned indicates that the stream has reached EOF.
1829     ///
1830     /// # Errors
1831     ///
1832     /// This function will return an I/O error if the underlying reader was
1833     /// read, but returned an error.
1834     ///
1835     /// # Examples
1836     ///
1837     /// A locked standard input implements `BufRead`:
1838     ///
1839     /// ```no_run
1840     /// use std::io;
1841     /// use std::io::prelude::*;
1842     ///
1843     /// let stdin = io::stdin();
1844     /// let mut stdin = stdin.lock();
1845     ///
1846     /// let buffer = stdin.fill_buf().unwrap();
1847     ///
1848     /// // work with buffer
1849     /// println!("{:?}", buffer);
1850     ///
1851     /// // ensure the bytes we worked with aren't returned again later
1852     /// let length = buffer.len();
1853     /// stdin.consume(length);
1854     /// ```
1855     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1856     fn fill_buf(&mut self) -> Result<&[u8]>;
1857
1858     /// Tells this buffer that `amt` bytes have been consumed from the buffer,
1859     /// so they should no longer be returned in calls to `read`.
1860     ///
1861     /// This function is a lower-level call. It needs to be paired with the
1862     /// [`fill_buf`] method to function properly. This function does
1863     /// not perform any I/O, it simply informs this object that some amount of
1864     /// its buffer, returned from [`fill_buf`], has been consumed and should
1865     /// no longer be returned. As such, this function may do odd things if
1866     /// [`fill_buf`] isn't called before calling it.
1867     ///
1868     /// The `amt` must be `<=` the number of bytes in the buffer returned by
1869     /// [`fill_buf`].
1870     ///
1871     /// # Examples
1872     ///
1873     /// Since `consume()` is meant to be used with [`fill_buf`],
1874     /// that method's example includes an example of `consume()`.
1875     ///
1876     /// [`fill_buf`]: #tymethod.fill_buf
1877     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1878     fn consume(&mut self, amt: usize);
1879
1880     /// Read all bytes into `buf` until the delimiter `byte` or EOF is reached.
1881     ///
1882     /// This function will read bytes from the underlying stream until the
1883     /// delimiter or EOF is found. Once found, all bytes up to, and including,
1884     /// the delimiter (if found) will be appended to `buf`.
1885     ///
1886     /// If successful, this function will return the total number of bytes read.
1887     ///
1888     /// This function is blocking and should be used carefully: it is possible for
1889     /// an attacker to continuously send bytes without ever sending the delimiter
1890     /// or EOF.
1891     ///
1892     /// # Errors
1893     ///
1894     /// This function will ignore all instances of [`ErrorKind::Interrupted`] and
1895     /// will otherwise return any errors returned by [`fill_buf`].
1896     ///
1897     /// If an I/O error is encountered then all bytes read so far will be
1898     /// present in `buf` and its length will have been adjusted appropriately.
1899     ///
1900     /// [`fill_buf`]: #tymethod.fill_buf
1901     /// [`ErrorKind::Interrupted`]: enum.ErrorKind.html#variant.Interrupted
1902     ///
1903     /// # Examples
1904     ///
1905     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
1906     /// this example, we use [`Cursor`] to read all the bytes in a byte slice
1907     /// in hyphen delimited segments:
1908     ///
1909     /// [`Cursor`]: struct.Cursor.html
1910     ///
1911     /// ```
1912     /// use std::io::{self, BufRead};
1913     ///
1914     /// let mut cursor = io::Cursor::new(b"lorem-ipsum");
1915     /// let mut buf = vec![];
1916     ///
1917     /// // cursor is at 'l'
1918     /// let num_bytes = cursor.read_until(b'-', &mut buf)
1919     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1920     /// assert_eq!(num_bytes, 6);
1921     /// assert_eq!(buf, b"lorem-");
1922     /// buf.clear();
1923     ///
1924     /// // cursor is at 'i'
1925     /// let num_bytes = cursor.read_until(b'-', &mut buf)
1926     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1927     /// assert_eq!(num_bytes, 5);
1928     /// assert_eq!(buf, b"ipsum");
1929     /// buf.clear();
1930     ///
1931     /// // cursor is at EOF
1932     /// let num_bytes = cursor.read_until(b'-', &mut buf)
1933     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1934     /// assert_eq!(num_bytes, 0);
1935     /// assert_eq!(buf, b"");
1936     /// ```
1937     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1938     fn read_until(&mut self, byte: u8, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
1939         read_until(self, byte, buf)
1940     }
1941
1942     /// Read all bytes until a newline (the 0xA byte) is reached, and append
1943     /// them to the provided buffer.
1944     ///
1945     /// This function will read bytes from the underlying stream until the
1946     /// newline delimiter (the 0xA byte) or EOF is found. Once found, all bytes
1947     /// up to, and including, the delimiter (if found) will be appended to
1948     /// `buf`.
1949     ///
1950     /// If successful, this function will return the total number of bytes read.
1951     ///
1952     /// If this function returns `Ok(0)`, the stream has reached EOF.
1953     ///
1954     /// This function is blocking and should be used carefully: it is possible for
1955     /// an attacker to continuously send bytes without ever sending a newline
1956     /// or EOF.
1957     ///
1958     /// # Errors
1959     ///
1960     /// This function has the same error semantics as [`read_until`] and will
1961     /// also return an error if the read bytes are not valid UTF-8. If an I/O
1962     /// error is encountered then `buf` may contain some bytes already read in
1963     /// the event that all data read so far was valid UTF-8.
1964     ///
1965     /// [`read_until`]: #method.read_until
1966     ///
1967     /// # Examples
1968     ///
1969     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
1970     /// this example, we use [`Cursor`] to read all the lines in a byte slice:
1971     ///
1972     /// [`Cursor`]: struct.Cursor.html
1973     ///
1974     /// ```
1975     /// use std::io::{self, BufRead};
1976     ///
1977     /// let mut cursor = io::Cursor::new(b"foo\nbar");
1978     /// let mut buf = String::new();
1979     ///
1980     /// // cursor is at 'f'
1981     /// let num_bytes = cursor.read_line(&mut buf)
1982     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1983     /// assert_eq!(num_bytes, 4);
1984     /// assert_eq!(buf, "foo\n");
1985     /// buf.clear();
1986     ///
1987     /// // cursor is at 'b'
1988     /// let num_bytes = cursor.read_line(&mut buf)
1989     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1990     /// assert_eq!(num_bytes, 3);
1991     /// assert_eq!(buf, "bar");
1992     /// buf.clear();
1993     ///
1994     /// // cursor is at EOF
1995     /// let num_bytes = cursor.read_line(&mut buf)
1996     ///     .expect("reading from cursor won't fail");
1997     /// assert_eq!(num_bytes, 0);
1998     /// assert_eq!(buf, "");
1999     /// ```
2000     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2001     fn read_line(&mut self, buf: &mut String) -> Result<usize> {
2002         // Note that we are not calling the `.read_until` method here, but
2003         // rather our hardcoded implementation. For more details as to why, see
2004         // the comments in `read_to_end`.
2005         append_to_string(buf, |b| read_until(self, b'\n', b))
2006     }
2007
2008     /// Returns an iterator over the contents of this reader split on the byte
2009     /// `byte`.
2010     ///
2011     /// The iterator returned from this function will return instances of
2012     /// [`io::Result`]`<`[`Vec<u8>`]`>`. Each vector returned will *not* have
2013     /// the delimiter byte at the end.
2014     ///
2015     /// This function will yield errors whenever [`read_until`] would have
2016     /// also yielded an error.
2017     ///
2018     /// [`io::Result`]: type.Result.html
2019     /// [`Vec<u8>`]: ../vec/struct.Vec.html
2020     /// [`read_until`]: #method.read_until
2021     ///
2022     /// # Examples
2023     ///
2024     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
2025     /// this example, we use [`Cursor`] to iterate over all hyphen delimited
2026     /// segments in a byte slice
2027     ///
2028     /// [`Cursor`]: struct.Cursor.html
2029     ///
2030     /// ```
2031     /// use std::io::{self, BufRead};
2032     ///
2033     /// let cursor = io::Cursor::new(b"lorem-ipsum-dolor");
2034     ///
2035     /// let mut split_iter = cursor.split(b'-').map(|l| l.unwrap());
2036     /// assert_eq!(split_iter.next(), Some(b"lorem".to_vec()));
2037     /// assert_eq!(split_iter.next(), Some(b"ipsum".to_vec()));
2038     /// assert_eq!(split_iter.next(), Some(b"dolor".to_vec()));
2039     /// assert_eq!(split_iter.next(), None);
2040     /// ```
2041     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2042     fn split(self, byte: u8) -> Split<Self>
2043     where
2044         Self: Sized,
2045     {
2046         Split { buf: self, delim: byte }
2047     }
2048
2049     /// Returns an iterator over the lines of this reader.
2050     ///
2051     /// The iterator returned from this function will yield instances of
2052     /// [`io::Result`]`<`[`String`]`>`. Each string returned will *not* have a newline
2053     /// byte (the 0xA byte) or CRLF (0xD, 0xA bytes) at the end.
2054     ///
2055     /// [`io::Result`]: type.Result.html
2056     /// [`String`]: ../string/struct.String.html
2057     ///
2058     /// # Examples
2059     ///
2060     /// [`std::io::Cursor`][`Cursor`] is a type that implements `BufRead`. In
2061     /// this example, we use [`Cursor`] to iterate over all the lines in a byte
2062     /// slice.
2063     ///
2064     /// [`Cursor`]: struct.Cursor.html
2065     ///
2066     /// ```
2067     /// use std::io::{self, BufRead};
2068     ///
2069     /// let cursor = io::Cursor::new(b"lorem\nipsum\r\ndolor");
2070     ///
2071     /// let mut lines_iter = cursor.lines().map(|l| l.unwrap());
2072     /// assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("lorem")));
2073     /// assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("ipsum")));
2074     /// assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("dolor")));
2075     /// assert_eq!(lines_iter.next(), None);
2076     /// ```
2077     ///
2078     /// # Errors
2079     ///
2080     /// Each line of the iterator has the same error semantics as [`BufRead::read_line`].
2081     ///
2082     /// [`BufRead::read_line`]: trait.BufRead.html#method.read_line
2083     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2084     fn lines(self) -> Lines<Self>
2085     where
2086         Self: Sized,
2087     {
2088         Lines { buf: self }
2089     }
2090 }
2091
2092 /// Adaptor to chain together two readers.
2093 ///
2094 /// This struct is generally created by calling [`chain`] on a reader.
2095 /// Please see the documentation of [`chain`] for more details.
2096 ///
2097 /// [`chain`]: trait.Read.html#method.chain
2098 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2099 pub struct Chain<T, U> {
2100     first: T,
2101     second: U,
2102     done_first: bool,
2103 }
2104
2105 impl<T, U> Chain<T, U> {
2106     /// Consumes the `Chain`, returning the wrapped readers.
2107     ///
2108     /// # Examples
2109     ///
2110     /// ```no_run
2111     /// use std::io;
2112     /// use std::io::prelude::*;
2113     /// use std::fs::File;
2114     ///
2115     /// fn main() -> io::Result<()> {
2116     ///     let mut foo_file = File::open("foo.txt")?;
2117     ///     let mut bar_file = File::open("bar.txt")?;
2118     ///
2119     ///     let chain = foo_file.chain(bar_file);
2120     ///     let (foo_file, bar_file) = chain.into_inner();
2121     ///     Ok(())
2122     /// }
2123     /// ```
2124     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2125     pub fn into_inner(self) -> (T, U) {
2126         (self.first, self.second)
2127     }
2128
2129     /// Gets references to the underlying readers in this `Chain`.
2130     ///
2131     /// # Examples
2132     ///
2133     /// ```no_run
2134     /// use std::io;
2135     /// use std::io::prelude::*;
2136     /// use std::fs::File;
2137     ///
2138     /// fn main() -> io::Result<()> {
2139     ///     let mut foo_file = File::open("foo.txt")?;
2140     ///     let mut bar_file = File::open("bar.txt")?;
2141     ///
2142     ///     let chain = foo_file.chain(bar_file);
2143     ///     let (foo_file, bar_file) = chain.get_ref();
2144     ///     Ok(())
2145     /// }
2146     /// ```
2147     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2148     pub fn get_ref(&self) -> (&T, &U) {
2149         (&self.first, &self.second)
2150     }
2151
2152     /// Gets mutable references to the underlying readers in this `Chain`.
2153     ///
2154     /// Care should be taken to avoid modifying the internal I/O state of the
2155     /// underlying readers as doing so may corrupt the internal state of this
2156     /// `Chain`.
2157     ///
2158     /// # Examples
2159     ///
2160     /// ```no_run
2161     /// use std::io;
2162     /// use std::io::prelude::*;
2163     /// use std::fs::File;
2164     ///
2165     /// fn main() -> io::Result<()> {
2166     ///     let mut foo_file = File::open("foo.txt")?;
2167     ///     let mut bar_file = File::open("bar.txt")?;
2168     ///
2169     ///     let mut chain = foo_file.chain(bar_file);
2170     ///     let (foo_file, bar_file) = chain.get_mut();
2171     ///     Ok(())
2172     /// }
2173     /// ```
2174     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2175     pub fn get_mut(&mut self) -> (&mut T, &mut U) {
2176         (&mut self.first, &mut self.second)
2177     }
2178 }
2179
2180 #[stable(feature = "std_debug", since = "1.16.0")]
2181 impl<T: fmt::Debug, U: fmt::Debug> fmt::Debug for Chain<T, U> {
2182     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2183         f.debug_struct("Chain").field("t", &self.first).field("u", &self.second).finish()
2184     }
2185 }
2186
2187 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2188 impl<T: Read, U: Read> Read for Chain<T, U> {
2189     fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize> {
2190         if !self.done_first {
2191             match self.first.read(buf)? {
2192                 0 if !buf.is_empty() => self.done_first = true,
2193                 n => return Ok(n),
2194             }
2195         }
2196         self.second.read(buf)
2197     }
2198
2199     fn read_vectored(&mut self, bufs: &mut [IoSliceMut<'_>]) -> Result<usize> {
2200         if !self.done_first {
2201             match self.first.read_vectored(bufs)? {
2202                 0 if bufs.iter().any(|b| !b.is_empty()) => self.done_first = true,
2203                 n => return Ok(n),
2204             }
2205         }
2206         self.second.read_vectored(bufs)
2207     }
2208
2209     unsafe fn initializer(&self) -> Initializer {
2210         let initializer = self.first.initializer();
2211         if initializer.should_initialize() { initializer } else { self.second.initializer() }
2212     }
2213 }
2214
2215 #[stable(feature = "chain_bufread", since = "1.9.0")]
2216 impl<T: BufRead, U: BufRead> BufRead for Chain<T, U> {
2217     fn fill_buf(&mut self) -> Result<&[u8]> {
2218         if !self.done_first {
2219             match self.first.fill_buf()? {
2220                 buf if buf.is_empty() => {
2221                     self.done_first = true;
2222                 }
2223                 buf => return Ok(buf),
2224             }
2225         }
2226         self.second.fill_buf()
2227     }
2228
2229     fn consume(&mut self, amt: usize) {
2230         if !self.done_first { self.first.consume(amt) } else { self.second.consume(amt) }
2231     }
2232 }
2233
2234 /// Reader adaptor which limits the bytes read from an underlying reader.
2235 ///
2236 /// This struct is generally created by calling [`take`] on a reader.
2237 /// Please see the documentation of [`take`] for more details.
2238 ///
2239 /// [`take`]: trait.Read.html#method.take
2240 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2241 #[derive(Debug)]
2242 pub struct Take<T> {
2243     inner: T,
2244     limit: u64,
2245 }
2246
2247 impl<T> Take<T> {
2248     /// Returns the number of bytes that can be read before this instance will
2249     /// return EOF.
2250     ///
2251     /// # Note
2252     ///
2253     /// This instance may reach `EOF` after reading fewer bytes than indicated by
2254     /// this method if the underlying [`Read`] instance reaches EOF.
2255     ///
2256     /// [`Read`]: ../../std/io/trait.Read.html
2257     ///
2258     /// # Examples
2259     ///
2260     /// ```no_run
2261     /// use std::io;
2262     /// use std::io::prelude::*;
2263     /// use std::fs::File;
2264     ///
2265     /// fn main() -> io::Result<()> {
2266     ///     let f = File::open("foo.txt")?;
2267     ///
2268     ///     // read at most five bytes
2269     ///     let handle = f.take(5);
2270     ///
2271     ///     println!("limit: {}", handle.limit());
2272     ///     Ok(())
2273     /// }
2274     /// ```
2275     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2276     pub fn limit(&self) -> u64 {
2277         self.limit
2278     }
2279
2280     /// Sets the number of bytes that can be read before this instance will
2281     /// return EOF. This is the same as constructing a new `Take` instance, so
2282     /// the amount of bytes read and the previous limit value don't matter when
2283     /// calling this method.
2284     ///
2285     /// # Examples
2286     ///
2287     /// ```no_run
2288     /// use std::io;
2289     /// use std::io::prelude::*;
2290     /// use std::fs::File;
2291     ///
2292     /// fn main() -> io::Result<()> {
2293     ///     let f = File::open("foo.txt")?;
2294     ///
2295     ///     // read at most five bytes
2296     ///     let mut handle = f.take(5);
2297     ///     handle.set_limit(10);
2298     ///
2299     ///     assert_eq!(handle.limit(), 10);
2300     ///     Ok(())
2301     /// }
2302     /// ```
2303     #[stable(feature = "take_set_limit", since = "1.27.0")]
2304     pub fn set_limit(&mut self, limit: u64) {
2305         self.limit = limit;
2306     }
2307
2308     /// Consumes the `Take`, returning the wrapped reader.
2309     ///
2310     /// # Examples
2311     ///
2312     /// ```no_run
2313     /// use std::io;
2314     /// use std::io::prelude::*;
2315     /// use std::fs::File;
2316     ///
2317     /// fn main() -> io::Result<()> {
2318     ///     let mut file = File::open("foo.txt")?;
2319     ///
2320     ///     let mut buffer = [0; 5];
2321     ///     let mut handle = file.take(5);
2322     ///     handle.read(&mut buffer)?;
2323     ///
2324     ///     let file = handle.into_inner();
2325     ///     Ok(())
2326     /// }
2327     /// ```
2328     #[stable(feature = "io_take_into_inner", since = "1.15.0")]
2329     pub fn into_inner(self) -> T {
2330         self.inner
2331     }
2332
2333     /// Gets a reference to the underlying reader.
2334     ///
2335     /// # Examples
2336     ///
2337     /// ```no_run
2338     /// use std::io;
2339     /// use std::io::prelude::*;
2340     /// use std::fs::File;
2341     ///
2342     /// fn main() -> io::Result<()> {
2343     ///     let mut file = File::open("foo.txt")?;
2344     ///
2345     ///     let mut buffer = [0; 5];
2346     ///     let mut handle = file.take(5);
2347     ///     handle.read(&mut buffer)?;
2348     ///
2349     ///     let file = handle.get_ref();
2350     ///     Ok(())
2351     /// }
2352     /// ```
2353     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2354     pub fn get_ref(&self) -> &T {
2355         &self.inner
2356     }
2357
2358     /// Gets a mutable reference to the underlying reader.
2359     ///
2360     /// Care should be taken to avoid modifying the internal I/O state of the
2361     /// underlying reader as doing so may corrupt the internal limit of this
2362     /// `Take`.
2363     ///
2364     /// # Examples
2365     ///
2366     /// ```no_run
2367     /// use std::io;
2368     /// use std::io::prelude::*;
2369     /// use std::fs::File;
2370     ///
2371     /// fn main() -> io::Result<()> {
2372     ///     let mut file = File::open("foo.txt")?;
2373     ///
2374     ///     let mut buffer = [0; 5];
2375     ///     let mut handle = file.take(5);
2376     ///     handle.read(&mut buffer)?;
2377     ///
2378     ///     let file = handle.get_mut();
2379     ///     Ok(())
2380     /// }
2381     /// ```
2382     #[stable(feature = "more_io_inner_methods", since = "1.20.0")]
2383     pub fn get_mut(&mut self) -> &mut T {
2384         &mut self.inner
2385     }
2386 }
2387
2388 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2389 impl<T: Read> Read for Take<T> {
2390     fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize> {
2391         // Don't call into inner reader at all at EOF because it may still block
2392         if self.limit == 0 {
2393             return Ok(0);
2394         }
2395
2396         let max = cmp::min(buf.len() as u64, self.limit) as usize;
2397         let n = self.inner.read(&mut buf[..max])?;
2398         self.limit -= n as u64;
2399         Ok(n)
2400     }
2401
2402     unsafe fn initializer(&self) -> Initializer {
2403         self.inner.initializer()
2404     }
2405
2406     fn read_to_end(&mut self, buf: &mut Vec<u8>) -> Result<usize> {
2407         // Pass in a reservation_size closure that respects the current value
2408         // of limit for each read. If we hit the read limit, this prevents the
2409         // final zero-byte read from allocating again.
2410         read_to_end_with_reservation(self, buf, |self_| cmp::min(self_.limit, 32) as usize)
2411     }
2412 }
2413
2414 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2415 impl<T: BufRead> BufRead for Take<T> {
2416     fn fill_buf(&mut self) -> Result<&[u8]> {
2417         // Don't call into inner reader at all at EOF because it may still block
2418         if self.limit == 0 {
2419             return Ok(&[]);
2420         }
2421
2422         let buf = self.inner.fill_buf()?;
2423         let cap = cmp::min(buf.len() as u64, self.limit) as usize;
2424         Ok(&buf[..cap])
2425     }
2426
2427     fn consume(&mut self, amt: usize) {
2428         // Don't let callers reset the limit by passing an overlarge value
2429         let amt = cmp::min(amt as u64, self.limit) as usize;
2430         self.limit -= amt as u64;
2431         self.inner.consume(amt);
2432     }
2433 }
2434
2435 /// An iterator over `u8` values of a reader.
2436 ///
2437 /// This struct is generally created by calling [`bytes`] on a reader.
2438 /// Please see the documentation of [`bytes`] for more details.
2439 ///
2440 /// [`bytes`]: trait.Read.html#method.bytes
2441 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2442 #[derive(Debug)]
2443 pub struct Bytes<R> {
2444     inner: R,
2445 }
2446
2447 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2448 impl<R: Read> Iterator for Bytes<R> {
2449     type Item = Result<u8>;
2450
2451     fn next(&mut self) -> Option<Result<u8>> {
2452         let mut byte = 0;
2453         loop {
2454             return match self.inner.read(slice::from_mut(&mut byte)) {
2455                 Ok(0) => None,
2456                 Ok(..) => Some(Ok(byte)),
2457                 Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
2458                 Err(e) => Some(Err(e)),
2459             };
2460         }
2461     }
2462 }
2463
2464 /// An iterator over the contents of an instance of `BufRead` split on a
2465 /// particular byte.
2466 ///
2467 /// This struct is generally created by calling [`split`] on a `BufRead`.
2468 /// Please see the documentation of [`split`] for more details.
2469 ///
2470 /// [`split`]: trait.BufRead.html#method.split
2471 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2472 #[derive(Debug)]
2473 pub struct Split<B> {
2474     buf: B,
2475     delim: u8,
2476 }
2477
2478 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2479 impl<B: BufRead> Iterator for Split<B> {
2480     type Item = Result<Vec<u8>>;
2481
2482     fn next(&mut self) -> Option<Result<Vec<u8>>> {
2483         let mut buf = Vec::new();
2484         match self.buf.read_until(self.delim, &mut buf) {
2485             Ok(0) => None,
2486             Ok(_n) => {
2487                 if buf[buf.len() - 1] == self.delim {
2488                     buf.pop();
2489                 }
2490                 Some(Ok(buf))
2491             }
2492             Err(e) => Some(Err(e)),
2493         }
2494     }
2495 }
2496
2497 /// An iterator over the lines of an instance of `BufRead`.
2498 ///
2499 /// This struct is generally created by calling [`lines`] on a `BufRead`.
2500 /// Please see the documentation of [`lines`] for more details.
2501 ///
2502 /// [`lines`]: trait.BufRead.html#method.lines
2503 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2504 #[derive(Debug)]
2505 pub struct Lines<B> {
2506     buf: B,
2507 }
2508
2509 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2510 impl<B: BufRead> Iterator for Lines<B> {
2511     type Item = Result<String>;
2512
2513     fn next(&mut self) -> Option<Result<String>> {
2514         let mut buf = String::new();
2515         match self.buf.read_line(&mut buf) {
2516             Ok(0) => None,
2517             Ok(_n) => {
2518                 if buf.ends_with('\n') {
2519                     buf.pop();
2520                     if buf.ends_with('\r') {
2521                         buf.pop();
2522                     }
2523                 }
2524                 Some(Ok(buf))
2525             }
2526             Err(e) => Some(Err(e)),
2527         }
2528     }
2529 }
2530
2531 #[cfg(test)]
2532 mod tests {
2533     use super::{repeat, Cursor, SeekFrom};
2534     use crate::cmp::{self, min};
2535     use crate::io::prelude::*;
2536     use crate::io::{self, IoSlice, IoSliceMut};
2537     use crate::ops::Deref;
2538
2539     #[test]
2540     #[cfg_attr(target_os = "emscripten", ignore)]
2541     fn read_until() {
2542         let mut buf = Cursor::new(&b"12"[..]);
2543         let mut v = Vec::new();
2544         assert_eq!(buf.read_until(b'3', &mut v).unwrap(), 2);
2545         assert_eq!(v, b"12");
2546
2547         let mut buf = Cursor::new(&b"1233"[..]);
2548         let mut v = Vec::new();
2549         assert_eq!(buf.read_until(b'3', &mut v).unwrap(), 3);
2550         assert_eq!(v, b"123");
2551         v.truncate(0);
2552         assert_eq!(buf.read_until(b'3', &mut v).unwrap(), 1);
2553         assert_eq!(v, b"3");
2554         v.truncate(0);
2555         assert_eq!(buf.read_until(b'3', &mut v).unwrap(), 0);
2556         assert_eq!(v, []);
2557     }
2558
2559     #[test]
2560     fn split() {
2561         let buf = Cursor::new(&b"12"[..]);
2562         let mut s = buf.split(b'3');
2563         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), vec![b'1', b'2']);
2564         assert!(s.next().is_none());
2565
2566         let buf = Cursor::new(&b"1233"[..]);
2567         let mut s = buf.split(b'3');
2568         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), vec![b'1', b'2']);
2569         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), vec![]);
2570         assert!(s.next().is_none());
2571     }
2572
2573     #[test]
2574     fn read_line() {
2575         let mut buf = Cursor::new(&b"12"[..]);
2576         let mut v = String::new();
2577         assert_eq!(buf.read_line(&mut v).unwrap(), 2);
2578         assert_eq!(v, "12");
2579
2580         let mut buf = Cursor::new(&b"12\n\n"[..]);
2581         let mut v = String::new();
2582         assert_eq!(buf.read_line(&mut v).unwrap(), 3);
2583         assert_eq!(v, "12\n");
2584         v.truncate(0);
2585         assert_eq!(buf.read_line(&mut v).unwrap(), 1);
2586         assert_eq!(v, "\n");
2587         v.truncate(0);
2588         assert_eq!(buf.read_line(&mut v).unwrap(), 0);
2589         assert_eq!(v, "");
2590     }
2591
2592     #[test]
2593     fn lines() {
2594         let buf = Cursor::new(&b"12\r"[..]);
2595         let mut s = buf.lines();
2596         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), "12\r".to_string());
2597         assert!(s.next().is_none());
2598
2599         let buf = Cursor::new(&b"12\r\n\n"[..]);
2600         let mut s = buf.lines();
2601         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), "12".to_string());
2602         assert_eq!(s.next().unwrap().unwrap(), "".to_string());
2603         assert!(s.next().is_none());
2604     }
2605
2606     #[test]
2607     fn read_to_end() {
2608         let mut c = Cursor::new(&b""[..]);
2609         let mut v = Vec::new();
2610         assert_eq!(c.read_to_end(&mut v).unwrap(), 0);
2611         assert_eq!(v, []);
2612
2613         let mut c = Cursor::new(&b"1"[..]);
2614         let mut v = Vec::new();
2615         assert_eq!(c.read_to_end(&mut v).unwrap(), 1);
2616         assert_eq!(v, b"1");
2617
2618         let cap = 1024 * 1024;
2619         let data = (0..cap).map(|i| (i / 3) as u8).collect::<Vec<_>>();
2620         let mut v = Vec::new();
2621         let (a, b) = data.split_at(data.len() / 2);
2622         assert_eq!(Cursor::new(a).read_to_end(&mut v).unwrap(), a.len());
2623         assert_eq!(Cursor::new(b).read_to_end(&mut v).unwrap(), b.len());
2624         assert_eq!(v, data);
2625     }
2626
2627     #[test]
2628     fn read_to_string() {
2629         let mut c = Cursor::new(&b""[..]);
2630         let mut v = String::new();
2631         assert_eq!(c.read_to_string(&mut v).unwrap(), 0);
2632         assert_eq!(v, "");
2633
2634         let mut c = Cursor::new(&b"1"[..]);
2635         let mut v = String::new();
2636         assert_eq!(c.read_to_string(&mut v).unwrap(), 1);
2637         assert_eq!(v, "1");
2638
2639         let mut c = Cursor::new(&b"\xff"[..]);
2640         let mut v = String::new();
2641         assert!(c.read_to_string(&mut v).is_err());
2642     }
2643
2644     #[test]
2645     fn read_exact() {
2646         let mut buf = [0; 4];
2647
2648         let mut c = Cursor::new(&b""[..]);
2649         assert_eq!(c.read_exact(&mut buf).unwrap_err().kind(), io::ErrorKind::UnexpectedEof);
2650
2651         let mut c = Cursor::new(&b"123"[..]).chain(Cursor::new(&b"456789"[..]));
2652         c.read_exact(&mut buf).unwrap();
2653         assert_eq!(&buf, b"1234");
2654         c.read_exact(&mut buf).unwrap();
2655         assert_eq!(&buf, b"5678");
2656         assert_eq!(c.read_exact(&mut buf).unwrap_err().kind(), io::ErrorKind::UnexpectedEof);
2657     }
2658
2659     #[test]
2660     fn read_exact_slice() {
2661         let mut buf = [0; 4];
2662
2663         let mut c = &b""[..];
2664         assert_eq!(c.read_exact(&mut buf).unwrap_err().kind(), io::ErrorKind::UnexpectedEof);
2665
2666         let mut c = &b"123"[..];
2667         assert_eq!(c.read_exact(&mut buf).unwrap_err().kind(), io::ErrorKind::UnexpectedEof);
2668         // make sure the optimized (early returning) method is being used
2669         assert_eq!(&buf, &[0; 4]);
2670
2671         let mut c = &b"1234"[..];
2672         c.read_exact(&mut buf).unwrap();
2673         assert_eq!(&buf, b"1234");
2674
2675         let mut c = &b"56789"[..];
2676         c.read_exact(&mut buf).unwrap();
2677         assert_eq!(&buf, b"5678");
2678         assert_eq!(c, b"9");
2679     }
2680
2681     #[test]
2682     fn take_eof() {
2683         struct R;
2684
2685         impl Read for R {
2686             fn read(&mut self, _: &mut [u8]) -> io::Result<usize> {
2687                 Err(io::Error::new(io::ErrorKind::Other, ""))
2688             }
2689         }
2690         impl BufRead for R {
2691             fn fill_buf(&mut self) -> io::Result<&[u8]> {
2692                 Err(io::Error::new(io::ErrorKind::Other, ""))
2693             }
2694             fn consume(&mut self, _amt: usize) {}
2695         }
2696
2697         let mut buf = [0; 1];
2698         assert_eq!(0, R.take(0).read(&mut buf).unwrap());
2699         assert_eq!(b"", R.take(0).fill_buf().unwrap());
2700     }
2701
2702     fn cmp_bufread<Br1: BufRead, Br2: BufRead>(mut br1: Br1, mut br2: Br2, exp: &[u8]) {
2703         let mut cat = Vec::new();
2704         loop {
2705             let consume = {
2706                 let buf1 = br1.fill_buf().unwrap();
2707                 let buf2 = br2.fill_buf().unwrap();
2708                 let minlen = if buf1.len() < buf2.len() { buf1.len() } else { buf2.len() };
2709                 assert_eq!(buf1[..minlen], buf2[..minlen]);
2710                 cat.extend_from_slice(&buf1[..minlen]);
2711                 minlen
2712             };
2713             if consume == 0 {
2714                 break;
2715             }
2716             br1.consume(consume);
2717             br2.consume(consume);
2718         }
2719         assert_eq!(br1.fill_buf().unwrap().len(), 0);
2720         assert_eq!(br2.fill_buf().unwrap().len(), 0);
2721         assert_eq!(&cat[..], &exp[..])
2722     }
2723
2724     #[test]
2725     fn chain_bufread() {
2726         let testdata = b"ABCDEFGHIJKL";
2727         let chain1 =
2728             (&testdata[..3]).chain(&testdata[3..6]).chain(&testdata[6..9]).chain(&testdata[9..]);
2729         let chain2 = (&testdata[..4]).chain(&testdata[4..8]).chain(&testdata[8..]);
2730         cmp_bufread(chain1, chain2, &testdata[..]);
2731     }
2732
2733     #[test]
2734     fn chain_zero_length_read_is_not_eof() {
2735         let a = b"A";
2736         let b = b"B";
2737         let mut s = String::new();
2738         let mut chain = (&a[..]).chain(&b[..]);
2739         chain.read(&mut []).unwrap();
2740         chain.read_to_string(&mut s).unwrap();
2741         assert_eq!("AB", s);
2742     }
2743
2744     #[bench]
2745     #[cfg_attr(target_os = "emscripten", ignore)]
2746     fn bench_read_to_end(b: &mut test::Bencher) {
2747         b.iter(|| {
2748             let mut lr = repeat(1).take(10000000);
2749             let mut vec = Vec::with_capacity(1024);
2750             super::read_to_end(&mut lr, &mut vec)
2751         });
2752     }
2753
2754     #[test]
2755     fn seek_len() -> io::Result<()> {
2756         let mut c = Cursor::new(vec![0; 15]);
2757         assert_eq!(c.stream_len()?, 15);
2758
2759         c.seek(SeekFrom::End(0))?;
2760         let old_pos = c.stream_position()?;
2761         assert_eq!(c.stream_len()?, 15);
2762         assert_eq!(c.stream_position()?, old_pos);
2763
2764         c.seek(SeekFrom::Start(7))?;
2765         c.seek(SeekFrom::Current(2))?;
2766         let old_pos = c.stream_position()?;
2767         assert_eq!(c.stream_len()?, 15);
2768         assert_eq!(c.stream_position()?, old_pos);
2769
2770         Ok(())
2771     }
2772
2773     #[test]
2774     fn seek_position() -> io::Result<()> {
2775         // All `asserts` are duplicated here to make sure the method does not
2776         // change anything about the seek state.
2777         let mut c = Cursor::new(vec![0; 15]);
2778         assert_eq!(c.stream_position()?, 0);
2779         assert_eq!(c.stream_position()?, 0);
2780
2781         c.seek(SeekFrom::End(0))?;
2782         assert_eq!(c.stream_position()?, 15);
2783         assert_eq!(c.stream_position()?, 15);
2784
2785         c.seek(SeekFrom::Start(7))?;
2786         c.seek(SeekFrom::Current(2))?;
2787         assert_eq!(c.stream_position()?, 9);
2788         assert_eq!(c.stream_position()?, 9);
2789
2790         c.seek(SeekFrom::End(-3))?;
2791         c.seek(SeekFrom::Current(1))?;
2792         c.seek(SeekFrom::Current(-5))?;
2793         assert_eq!(c.stream_position()?, 8);
2794         assert_eq!(c.stream_position()?, 8);
2795
2796         Ok(())
2797     }
2798
2799     // A simple example reader which uses the default implementation of
2800     // read_to_end.
2801     struct ExampleSliceReader<'a> {
2802         slice: &'a [u8],
2803     }
2804
2805     impl<'a> Read for ExampleSliceReader<'a> {
2806         fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> io::Result<usize> {
2807             let len = cmp::min(self.slice.len(), buf.len());
2808             buf[..len].copy_from_slice(&self.slice[..len]);
2809             self.slice = &self.slice[len..];
2810             Ok(len)
2811         }
2812     }
2813
2814     #[test]
2815     fn test_read_to_end_capacity() -> io::Result<()> {
2816         let input = &b"foo"[..];
2817
2818         // read_to_end() generally needs to over-allocate, both for efficiency
2819         // and so that it can distinguish EOF. Assert that this is the case
2820         // with this simple ExampleSliceReader struct, which uses the default
2821         // implementation of read_to_end. Even though vec1 is allocated with
2822         // exactly enough capacity for the read, read_to_end will allocate more
2823         // space here.
2824         let mut vec1 = Vec::with_capacity(input.len());
2825         ExampleSliceReader { slice: input }.read_to_end(&mut vec1)?;
2826         assert_eq!(vec1.len(), input.len());
2827         assert!(vec1.capacity() > input.len(), "allocated more");
2828
2829         // However, std::io::Take includes an implementation of read_to_end
2830         // that will not allocate when the limit has already been reached. In
2831         // this case, vec2 never grows.
2832         let mut vec2 = Vec::with_capacity(input.len());
2833         ExampleSliceReader { slice: input }.take(input.len() as u64).read_to_end(&mut vec2)?;
2834         assert_eq!(vec2.len(), input.len());
2835         assert_eq!(vec2.capacity(), input.len(), "did not allocate more");
2836
2837         Ok(())
2838     }
2839
2840     #[test]
2841     fn io_slice_mut_advance() {
2842         let mut buf1 = [1; 8];
2843         let mut buf2 = [2; 16];
2844         let mut buf3 = [3; 8];
2845         let mut bufs = &mut [
2846             IoSliceMut::new(&mut buf1),
2847             IoSliceMut::new(&mut buf2),
2848             IoSliceMut::new(&mut buf3),
2849         ][..];
2850
2851         // Only in a single buffer..
2852         bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 1);
2853         assert_eq!(bufs[0].deref(), [1; 7].as_ref());
2854         assert_eq!(bufs[1].deref(), [2; 16].as_ref());
2855         assert_eq!(bufs[2].deref(), [3; 8].as_ref());
2856
2857         // Removing a buffer, leaving others as is.
2858         bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 7);
2859         assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 16].as_ref());
2860         assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
2861
2862         // Removing a buffer and removing from the next buffer.
2863         bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 18);
2864         assert_eq!(bufs[0].deref(), [3; 6].as_ref());
2865     }
2866
2867     #[test]
2868     fn io_slice_mut_advance_empty_slice() {
2869         let empty_bufs = &mut [][..];
2870         // Shouldn't panic.
2871         IoSliceMut::advance(empty_bufs, 1);
2872     }
2873
2874     #[test]
2875     fn io_slice_mut_advance_beyond_total_length() {
2876         let mut buf1 = [1; 8];
2877         let mut bufs = &mut [IoSliceMut::new(&mut buf1)][..];
2878
2879         // Going beyond the total length should be ok.
2880         bufs = IoSliceMut::advance(bufs, 9);
2881         assert!(bufs.is_empty());
2882     }
2883
2884     #[test]
2885     fn io_slice_advance() {
2886         let buf1 = [1; 8];
2887         let buf2 = [2; 16];
2888         let buf3 = [3; 8];
2889         let mut bufs = &mut [IoSlice::new(&buf1), IoSlice::new(&buf2), IoSlice::new(&buf3)][..];
2890
2891         // Only in a single buffer..
2892         bufs = IoSlice::advance(bufs, 1);
2893         assert_eq!(bufs[0].deref(), [1; 7].as_ref());
2894         assert_eq!(bufs[1].deref(), [2; 16].as_ref());
2895         assert_eq!(bufs[2].deref(), [3; 8].as_ref());
2896
2897         // Removing a buffer, leaving others as is.
2898         bufs = IoSlice::advance(bufs, 7);
2899         assert_eq!(bufs[0].deref(), [2; 16].as_ref());
2900         assert_eq!(bufs[1].deref(), [3; 8].as_ref());
2901
2902         // Removing a buffer and removing from the next buffer.
2903         bufs = IoSlice::advance(bufs, 18);
2904         assert_eq!(bufs[0].deref(), [3; 6].as_ref());
2905     }
2906
2907     #[test]
2908     fn io_slice_advance_empty_slice() {
2909         let empty_bufs = &mut [][..];
2910         // Shouldn't panic.
2911         IoSlice::advance(empty_bufs, 1);
2912     }
2913
2914     #[test]
2915     fn io_slice_advance_beyond_total_length() {
2916         let buf1 = [1; 8];
2917         let mut bufs = &mut [IoSlice::new(&buf1)][..];
2918
2919         // Going beyond the total length should be ok.
2920         bufs = IoSlice::advance(bufs, 9);
2921         assert!(bufs.is_empty());
2922     }
2923
2924     /// Create a new writer that reads from at most `n_bufs` and reads
2925     /// `per_call` bytes (in total) per call to write.
2926     fn test_writer(n_bufs: usize, per_call: usize) -> TestWriter {
2927         TestWriter { n_bufs, per_call, written: Vec::new() }
2928     }
2929
2930     struct TestWriter {
2931         n_bufs: usize,
2932         per_call: usize,
2933         written: Vec<u8>,
2934     }
2935
2936     impl Write for TestWriter {
2937         fn write(&mut self, buf: &[u8]) -> io::Result<usize> {
2938             self.write_vectored(&[IoSlice::new(buf)])
2939         }
2940
2941         fn write_vectored(&mut self, bufs: &[IoSlice<'_>]) -> io::Result<usize> {
2942             let mut left = self.per_call;
2943             let mut written = 0;
2944             for buf in bufs.iter().take(self.n_bufs) {
2945                 let n = min(left, buf.len());
2946                 self.written.extend_from_slice(&buf[0..n]);
2947                 left -= n;
2948                 written += n;
2949             }
2950             Ok(written)
2951         }
2952
2953         fn flush(&mut self) -> io::Result<()> {
2954             Ok(())
2955         }
2956     }
2957
2958     #[test]
2959     fn test_writer_read_from_one_buf() {
2960         let mut writer = test_writer(1, 2);
2961
2962         assert_eq!(writer.write(&[]).unwrap(), 0);
2963         assert_eq!(writer.write_vectored(&[]).unwrap(), 0);
2964
2965         // Read at most 2 bytes.
2966         assert_eq!(writer.write(&[1, 1, 1]).unwrap(), 2);
2967         let bufs = &[IoSlice::new(&[2, 2, 2])];
2968         assert_eq!(writer.write_vectored(bufs).unwrap(), 2);
2969
2970         // Only read from first buf.
2971         let bufs = &[IoSlice::new(&[3]), IoSlice::new(&[4, 4])];
2972         assert_eq!(writer.write_vectored(bufs).unwrap(), 1);
2973
2974         assert_eq!(writer.written, &[1, 1, 2, 2, 3]);
2975     }
2976
2977     #[test]
2978     fn test_writer_read_from_multiple_bufs() {
2979         let mut writer = test_writer(3, 3);
2980
2981         // Read at most 3 bytes from two buffers.
2982         let bufs = &[IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2])];
2983         assert_eq!(writer.write_vectored(bufs).unwrap(), 3);
2984
2985         // Read at most 3 bytes from three buffers.
2986         let bufs = &[IoSlice::new(&[3]), IoSlice::new(&[4]), IoSlice::new(&[5, 5])];
2987         assert_eq!(writer.write_vectored(bufs).unwrap(), 3);
2988
2989         assert_eq!(writer.written, &[1, 2, 2, 3, 4, 5]);
2990     }
2991
2992     #[test]
2993     fn test_write_all_vectored() {
2994         #[rustfmt::skip] // Becomes unreadable otherwise.
2995         let tests: Vec<(_, &'static [u8])> = vec![
2996             (vec![], &[]),
2997             (vec![IoSlice::new(&[1])], &[1]),
2998             (vec![IoSlice::new(&[1, 2])], &[1, 2]),
2999             (vec![IoSlice::new(&[1, 2, 3])], &[1, 2, 3]),
3000             (vec![IoSlice::new(&[1, 2, 3, 4])], &[1, 2, 3, 4]),
3001             (vec![IoSlice::new(&[1, 2, 3, 4, 5])], &[1, 2, 3, 4, 5]),
3002             (vec![IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2])], &[1, 2]),
3003             (vec![IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2, 2])], &[1, 2, 2]),
3004             (vec![IoSlice::new(&[1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2])], &[1, 1, 2, 2]),
3005             (vec![IoSlice::new(&[1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2])], &[1, 1, 2, 2, 2]),
3006             (vec![IoSlice::new(&[1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2])], &[1, 1, 2, 2, 2]),
3007             (vec![IoSlice::new(&[1, 1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2])], &[1, 1, 1, 2, 2, 2]),
3008             (vec![IoSlice::new(&[1, 1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2, 2])], &[1, 1, 1, 2, 2, 2, 2]),
3009             (vec![IoSlice::new(&[1, 1, 1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2, 2, 2])], &[1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2]),
3010             (vec![IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2]), IoSlice::new(&[3])], &[1, 2, 3]),
3011             (vec![IoSlice::new(&[1, 1]), IoSlice::new(&[2, 2]), IoSlice::new(&[3, 3])], &[1, 1, 2, 2, 3, 3]),
3012             (vec![IoSlice::new(&[1]), IoSlice::new(&[2, 2]), IoSlice::new(&[3, 3, 3])], &[1, 2, 2, 3, 3, 3]),
3013             (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]),
3014         ];
3015
3016         let writer_configs = &[(1, 1), (1, 2), (1, 3), (2, 2), (2, 3), (3, 3)];
3017
3018         for (n_bufs, per_call) in writer_configs.iter().copied() {
3019             for (mut input, wanted) in tests.clone().into_iter() {
3020                 let mut writer = test_writer(n_bufs, per_call);
3021                 assert!(writer.write_all_vectored(&mut *input).is_ok());
3022                 assert_eq!(&*writer.written, &*wanted);
3023             }
3024         }
3025     }
3026 }