【Rust自学】12.7. 使用环境变量

12.7 使用环境变量

12.7.0. 写在正文之前

第12章要做一个实例的项目——一个命令行程序。这个程序是一个grep(Global Regular Expression Print)，是一个全局正则搜索和输出的工具。它的功能是在指定的文件中搜索出指定的文字。

这个项目分为这么几步：
- 接收命令行参数
- 读取文件
- 重构：改进模块和错误处理
- 使用TDD（测试驱动开发）开发库功能
-使用环境变量（本文）
- 将错误信息写入标准错误而不是标准输出

12.7.1. 回顾

以下是截止到上一篇文章为止所写出的全部代码。

lib.rs:

use std::error::Error; use std::fs; pub struct Config { pub query: String, pub filename: String, } impl Config { pub fn new(args: &[String]) -> Result<Config, &'static str> { if args.len() < 3 { return Err("not enough arguments"); } let query = args[1].clone(); let filename = args[2].clone(); Ok(Config { query, filename, }) } } pub fn run(config: Config) -> Result<(), Box<dyn Error>> { let contents = fs::read_to_string(config.filename)?; for line in search(&config.query, &contents) { println!("{}", line); } Ok(()) } pub fn search<'a>(query: &str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> { let mut results = Vec::new(); for line in contents.lines() { if line.contains(query) { results.push(line); } } results } #[cfg(test)] mod tests { use super::*; #[test] fn one_result() { let query = "duct"; let contents = "\ Rust: safe, fast, productive. Pick three."; assert_eq!(vec!["safe, fast, productive."], search(query, contents)); } }

main.rs:

use std::env; use std::process; use minigrep::Config; fn main() { let args: Vec<String> = env::args().collect(); let config = Config::new(&args).unwrap_or_else(|err| { println!("Problem parsing arguments: {}", err); process::exit(1); }); if let Err(e) = minigrep::run(config) { println!("Application error: {}", e); process::exit(1); } }

本文，我们将通过添加一个额外的功能来改进minigrep：用户可以通过环境变量打开不区分大小写搜索的选项。我们可以将此功能设置为命令行选项，并要求用户每次希望应用时输入它，但通过将其设置为环境变量，我们允许用户设置环境变量一次，并在那个终端会话中使所有搜索都不区分大小写。

12.7.2. 继续用TDD：不区分大小写搜索

我们再次遵循TDD的步骤：
- 编写一个会失败的测试，运行该测试，并确保它是按照预期的原因失败
- 编写或修改刚好足够的代码，让新测试通过
- 重构刚刚添加或修改的代码，确保测试会通过
- 返回步骤1，继续

本篇文章会继续用TDD来实现不区分大小写的搜索。新函数会被命名为search_case_insensitive，之后再用环境变量来控制是否启用它。

12.7.3. 编写会失败的测试

这个对大小写不敏感的函数先给它起个名叫做search_case_insensitive。

先把测试模块改一下，改出一个对大小写敏感的测试函数和不敏感的测试函数：

#[cfg(test)] mod tests { use super::*; #[test] fn case_sensitive() { let query = "duct"; let contents = "\ Rust: safe, fast, productive. Pick three. Duct tape."; assert_eq!(vec!["safe, fast, productive."], search(query, contents)); } #[test] fn case_insensitive() { let query = "rUsT"; let contents = "\ Rust: safe, fast, productive. Pick three. Trust me."; assert_eq!( vec!["Rust:", "Trust me."], search_case_insensitive(query, contents) ); } }

然后再写search_case_insensitive函数的具体内容：

pub fn search_case_insensitive<'a>(query: &str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> { vec![] }

• 为了让这个函数能被外部函数调用，得使用pub来声明为公共的
• 这个函数得加生命周期标志，因为有多个非self的参数，Rust无法判断哪个参数的生命周期跟返回值的生命周期相同
• 返回值Vector内的元素是字符串切片，是从contents截取的，所以返回值应和contents的生命周期相同，所以给它们两个标注了一样的生命周期'a，而query则不需要生命周期标注
• 函数内容只需要确保能通过编译即可，因为TDD的第一步是编写一个会出错的测试，所以出错才是想要的结果

这时候跑测试肯定会失败，但没关系，这正是TDD第一步想要的。

12.7.4. 编写或修改刚好足够的代码，让新测试通过

其实search_case_insensitive的代码与search的大部分都差不多，只需要做一些小修改即可。逻辑很好想，就是把关键词变成小写，再与文本各行的小写形式进行比较：

pub fn search_case_insensitive<'a>(query: &str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> { let mut results = Vec::new(); let query = query.to_lowercase(); for line in contents.lines() { if line.to_lowercase().contains(&query) { results.push(line); } } results }

• to_lowercase方法可以把字符串变成全小写
• to_lowercase转换后的结果是String，变量拥有所有权，也就是新的query是String而不是&str。在循环中的if语句使用的是&query，因为contains方法不接受String所以得传引用进去

再跑一下测试：

$ cargo test Compiling minigrep v0.1.0 (/tmp/minigrep) Finished `test` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.15s Running unittests src/lib.rs (target/debug/deps/minigrep-dfdfbb86b622af32) running 2 tests test tests::case_sensitive ... ok test tests::case_insensitive ... ok test result: ok. 2 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s Running unittests src/main.rs (target/debug/deps/minigrep-4c31ade9c6771135) running 0 tests test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s Doc-tests minigrep running 0 tests test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

两个测试都通过了。

12.7.5. 在run函数中使用此函数

这个函数没问题了，就可以在run函数中调用了。

但是首先得先为Config结构体添加一个字段来作为使用普通的search还是对大小写不敏感的search_case_insensitive的依据：

pub struct Config { pub query: String, pub filename: String, pub case_sensitive: bool, }

修改run函数让它判断配置：

pub fn run(config: Config) -> Result<(), Box<dyn Error>> { let contents = fs::read_to_string(config.filename)?; let results = if config.case_sensitive { search(&config.query, &contents) } else { search_case_insensitive(&config.query, &contents) }; for line in results { println!("{}", line); } Ok(()) }

Config上的new这个构造器也得改，根据环境变量给case_sensitive这个字段赋值：

impl Config { pub fn new(args: &[String]) -> Result<Config, &'static str> { if args.len() < 3 { return Err("not enough arguments"); } let query = args[1].clone(); let filename = args[2].clone(); let case_sensitive = std::env::var("IGNORE_CASE").is_err(); Ok(Config { query, filename, case_sensitive, }) } }

这里使用了std::env::var这个函数（当然也可以先把std::env导入作用域，再使用env::var），它的参数是这个环境变量的名称（按惯例全大写），这里我写的是IGNORE_CASE，中文翻译过来就是忽略大小写。这种环境变量只要出现就认为不区分大小写，不出现就认为区分大小写。

std::env::var的返回值是Result类型的，如果这个IGNORE_CASE环境变量被设置了，返回包含环境变量值的Ok(String)，反之返回Err(std::env::VarError)。

这里std::env::var后面还跟了is_err这个方法：如果返回值是Err变体，is_err就返回true，于是case_sensitive被赋为true；反之（环境变量已设置）则赋false。

PS：说实话，这个小程序写成这个B样也是为了教学的无奈之举，我看到一半我都被这个代码量气笑了，真正写的时候没必要写得这么一板一眼的

12.7.6. 整体代码与试运行

写了这么多，看看截止到目前的所有代码。

lib.rs:

use std::error::Error; use std::fs; pub struct Config { pub query: String, pub filename: String, pub case_sensitive: bool, } impl Config { pub fn new(args: &[String]) -> Result<Config, &'static str> { if args.len() < 3 { return Err("not enough arguments"); } let query = args[1].clone(); let filename = args[2].clone(); let case_sensitive = std::env::var("IGNORE_CASE").is_err(); Ok(Config { query, filename, case_sensitive, }) } } pub fn run(config: Config) -> Result<(), Box<dyn Error>> { let contents = fs::read_to_string(config.filename)?; let results = if config.case_sensitive { search(&config.query, &contents) } else { search_case_insensitive(&config.query, &contents) }; for line in results { println!("{}", line); } Ok(()) } pub fn search<'a>(query: &str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> { let mut results = Vec::new(); for line in contents.lines() { if line.contains(query) { results.push(line); } } results } pub fn search_case_insensitive<'a>(query: &str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> { let mut results = Vec::new(); let query = query.to_lowercase(); for line in contents.lines() { if line.to_lowercase().contains(&query) { results.push(line); } } results } #[cfg(test)] mod tests { use super::*; #[test] fn case_sensitive() { let query = "duct"; let contents = "\ Rust: safe, fast, productive. Pick three. Duct tape."; assert_eq!(vec!["safe, fast, productive."], search(query, contents)); } #[test] fn case_insensitive() { let query = "rUsT"; let contents = "\ Rust: safe, fast, productive. Pick three. Trust me."; assert_eq!( vec!["Rust:", "Trust me."], search_case_insensitive(query, contents) ); } }

main.rs:

use std::env; use std::process; use minigrep::Config; fn main() { let args: Vec<String> = env::args().collect(); let config = Config::new(&args).unwrap_or_else(|err| { println!("Problem parsing arguments: {}", err); process::exit(1); }); if let Err(e) = minigrep::run(config) { println!("Application error: {}", e); process::exit(1); } }

来试运行一下：

首先，我们将在不设置环境变量的情况下运行程序，并使用查询to，该查询应与包含全部小写单词to的任何行匹配：

$ cargo run -- to poem.txt Compiling minigrep v0.1.0 (/tmp/minigrep) Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.07s Running `target/debug/minigrep to poem.txt` Are you nobody, too? How dreary to be somebody!

这次将IGNORE_CASE设置为1，其它不变：

$ IGNORE_CASE=1 cargo run -- to poem.txt

会得到：

Are you nobody, too? How dreary to be somebody! To tell your name the livelong day To an admiring bog!

没有任何问题。

注意，如果你在powershell中，设置环境变量得这么写：

PS> $Env:IGNORE_CASE=1; cargo run -- to poem.txt

这会使这个环境变量在这个会话中一直存在，如果要去掉这个环境变量，写：

PS> Remove-Item Env:IGNORE_CASE