Решение
Модульные тесты используют крейт tempfile. Добавьте его как dev-зависимость с помощью:
cargo add --dev tempfile
// Copyright 2023 Google LLC
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
mod ffi {
use std::os::raw::{c_char, c_int};
#[cfg(not(target_os = "macos"))]
use std::os::raw::{c_long, c_uchar, c_ulong, c_ushort};
// Непрозрачный тип. См. https://doc.rust-lang.org/nomicon/ffi.html.
#[repr(C)]
pub struct DIR {
_data: [u8; 0],
_marker: core::marker::PhantomData<(*mut u8, core::marker::PhantomPinned)>,
}
// Раскладка по man-странице readdir(3) для Linux, где ino_t и
// off_t определены согласно /usr/include/x86_64-linux-gnu/{sys/types.h, bits/typesizes.h}.
#[cfg(not(target_os = "macos"))]
#[repr(C)]
pub struct dirent {
pub d_ino: c_ulong,
pub d_off: c_long,
pub d_reclen: c_ushort,
pub d_type: c_uchar,
pub d_name: [c_char; 256],
}
// Раскладка по man-странице macOS для dir(5).
#[cfg(target_os = "macos")]
#[repr(C)]
pub struct dirent {
pub d_fileno: u64,
pub d_seekoff: u64,
pub d_reclen: u16,
pub d_namlen: u16,
pub d_type: u8,
pub d_name: [c_char; 1024],
}
unsafe extern "C" {
pub unsafe fn opendir(s: *const c_char) -> *mut DIR;
#[cfg(not(all(target_os = "macos", target_arch = "x86_64")))]
pub unsafe fn readdir(s: *mut DIR) -> *const dirent;
// См. https://github.com/rust-lang/libc/issues/414 и раздел про
// _DARWIN_FEATURE_64_BIT_INODE на man-странице stat(2) для macOS.
//
// «Платформы, существовавшие до появления этих обновлений» относится
// к macOS (в отличие от iOS / wearOS и т. п.) на Intel и PowerPC.
#[cfg(all(target_os = "macos", target_arch = "x86_64"))]
#[link_name = "readdir$INODE64"]
pub unsafe fn readdir(s: *mut DIR) -> *const dirent;
pub unsafe fn closedir(s: *mut DIR) -> c_int;
}
}
use std::ffi::{CStr, CString, OsStr, OsString};
use std::os::unix::ffi::OsStrExt;
#[derive(Debug)]
struct DirectoryIterator {
path: CString,
dir: *mut ffi::DIR,
}
impl DirectoryIterator {
fn new(path: &str) -> Result<DirectoryIterator, String> {
// Вызовите opendir и верните значение Ok, если всё получилось,
// иначе верните Err с сообщением.
let path =
CString::new(path).map_err(|err| format!("Invalid path: {err}"))?;
// SAFETY: path.as_ptr() не может быть NULL.
let dir = unsafe { ffi::opendir(path.as_ptr()) };
if dir.is_null() {
Err(format!("Could not open {path:?}"))
} else {
Ok(DirectoryIterator { path, dir })
}
}
}
impl Iterator for DirectoryIterator {
type Item = OsString;
fn next(&mut self) -> Option<OsString> {
// Продолжаем вызывать readdir, пока не получим нулевой указатель.
// SAFETY: self.dir никогда не бывает NULL.
let dirent = unsafe { ffi::readdir(self.dir) };
if dirent.is_null() {
// Мы дошли до конца каталога.
return None;
}
// SAFETY: dirent не NULL, а dirent.d_name завершается
// NUL-символом.
let d_name = unsafe { CStr::from_ptr((*dirent).d_name.as_ptr()) };
let os_str = OsStr::from_bytes(d_name.to_bytes());
Some(os_str.to_owned())
}
}
impl Drop for DirectoryIterator {
fn drop(&mut self) {
// Вызывайте closedir по мере необходимости.
// SAFETY: self.dir никогда не бывает NULL.
if unsafe { ffi::closedir(self.dir) } != 0 {
panic!("Could not close {:?}", self.path);
}
}
}
fn main() -> Result<(), String> {
let iter = DirectoryIterator::new(".")?;
println!("files: {:#?}", iter.collect::<Vec<_>>());
Ok(())
}
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*;
use std::error::Error;
#[test]
fn test_nonexisting_directory() {
let iter = DirectoryIterator::new("no-such-directory");
assert!(iter.is_err());
}
#[test]
fn test_empty_directory() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
let tmp = tempfile::TempDir::new()?;
let iter = DirectoryIterator::new(
tmp.path().to_str().ok_or("Non UTF-8 character in path")?,
)?;
let mut entries = iter.collect::<Vec<_>>();
entries.sort();
assert_eq!(entries, &[".", ".."]);
Ok(())
}
#[test]
fn test_nonempty_directory() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
let tmp = tempfile::TempDir::new()?;
std::fs::write(tmp.path().join("foo.txt"), "The Foo Diaries\n")?;
std::fs::write(tmp.path().join("bar.png"), "<PNG>\n")?;
std::fs::write(tmp.path().join("crab.rs"), "//! Crab\n")?;
let iter = DirectoryIterator::new(
tmp.path().to_str().ok_or("Non UTF-8 character in path")?,
)?;
let mut entries = iter.collect::<Vec<_>>();
entries.sort();
assert_eq!(entries, &[".", "..", "bar.png", "crab.rs", "foo.txt"]);
Ok(())
}
}
- Комментарии о безопасности: перед каждым блоком
unsafeстоит комментарий// SAFETY:, объясняющий, почему операция безопасна. Это стандартная практика в Rust, которая помогает проводить аудит. - Преобразования строк: код демонстрирует преобразования, необходимые для FFI:
&str->CString: создаём строку, завершающуюся нулём, для C.CString->*const c_char: передаём указатель в C.*const c_char->&CStr: оборачиваем возвращённую C-строку.&CStr->&[u8]->&OsStr->OsString: превращаем байты обратно в строку ОС Rust.
- RAII (
Drop): мы реализуемDrop, чтобы вызыватьclosedirавтоматически, когда итератор выходит из области видимости. Так мы не допускаем утечки файловых дескрипторов. - Интерфейс итератора: мы оборачиваем C API в
IteratorRust, предоставляя безопасный и идиоматичный интерфейс (nextвозвращаетOption<OsString>) к нижележащим небезопасным функциям C.
- Объясните, что
CStringвладеет данными (какString), аCStr— заимствованная ссылка (как&str). - Трейт
OsStrExtнужен в Unix-системах, чтобы преобразовывать байты напрямую вOsStr.