如何在文件开头添加一行？

Question

我正在尝试在文本文件开头添加一个新行。我首先使用append打开文件，但这只允许我使用write_all写入到文件的末尾，至少这是我得到的结果。如果我正确地阅读了文档，那么这是有意设计的。

我尝试使用seek进行调整，但这并没有解决问题。

以下是我目前的代码：

let mut file = OpenOptions::new().append(true).open(&file_path).unwrap();
file.seek(SeekFrom::Start(0));
file.write_all(b"Cool days\n");

如果我使用 write 打开文件，那么我会覆盖数据而不是添加。在 Rust 中，应该如何完成这个操作呢？

- pedronveloso

---

如果你在文件的开头添加一行，那么这将需要移动文件剩余内容以适应它。在任何编程语言中都无法避免这种情况。请参见C#中的此示例。 - Peter Hall

Answer 1

您无法直接在任何编程语言中实现此功能。请参阅有关C#、Python、NodeJs、PHP、Bash和C的其他相关问题。

有几种解决方案，具有不同的权衡：

1. 将整个文件复制到内存中，写入所需数据，然后在其后写入剩余部分。如果文件很大，这可能是一个不好的解决方案，因为它将使用大量内存，但对于小文件来说，它非常简单易行。
2. 使用缓冲区，大小与要预置的文本相同。一次将文件的块复制到内存中，然后用前一个块覆盖它。通过这种方式，您可以将文件内容向前移动，并将新文本放在开头。这可能比其他方法慢，但不需要大量内存分配。当进程没有删除文件的权限时，这也可能是最佳选择。但要小心：如果进程被中断，此方法可能会使文件处于损坏状态。
3. 将新数据写入临时文件，然后附加原始内容。然后删除原始文件并重命名临时文件。这是一个好的解决方案，因为它将繁重的工作委托给操作系统，并且原始数据已备份，因此如果进程被中断，它将不会损坏。

从 Stack Overflow 的搜索结果来看，第三个解决方案似乎是其他语言中最受欢迎的答案，例如 Bash。这很可能是因为它快速、安全，而且通常只需要几行代码就可以实现。

一个快速的 Rust 版本大致如下：

extern crate mktemp;
use mktemp::Temp;
use std::{fs, io, io::Write, fs::File, path::Path};

fn prepend_file<P: AsRef<Path>>(data: &[u8], file_path: &P) -> io::Result<()> {
    // Create a temporary file 
    let mut tmp_path = Temp::new_file()?;
    // Stop the temp file being automatically deleted when the variable
    // is dropped, by releasing it.
    tmp_path.release();
    // Open temp file for writing
    let mut tmp = File::create(&tmp_path)?;
    // Open source file for reading
    let mut src = File::open(&file_path)?;
    // Write the data to prepend
    tmp.write_all(&data)?;
    // Copy the rest of the source file
    io::copy(&mut src, &mut tmp)?;
    fs::remove_file(&file_path)?;
    fs::rename(&tmp_path, &file_path)?;
    Ok(())
}

使用方法：

fn main() -> io::Result<()> {
    let file_path = Path::new("file.txt");
    let data = "Data to add to the beginning of the file\n";
    prepend_file(data.as_bytes(), &file_path)?;
    Ok(())
}

- Peter Hall

---

谢谢，这回答了我的问题。我想象过那样的解决方案，但我觉得这就像是重复造轮子，但显然这个轮子确实需要重新制造。顺便说一下，这将成为一个很棒的库。 - pedronveloso

Answer 2

一个包含4个步骤的示例：（Peter的解决方案＃1）

• 创建一个包含要预先添加的数据的vec
• 打开文件，读取内容并附加到vec中
• 创建具有相同路径的文件，这将截断（请参阅文档File :: create）
• 写入内容

use std::fs::File;
use std::path::Path;
use std::io::{Read, Write, Result};

fn prepend_file<P: AsRef<Path> + ?Sized>(data: &[u8], path: &P) -> Result<()> {
    let mut f =  File::open(path)?;
    let mut content = data.to_owned();
    f.read_to_end(&mut content)?;

    let mut f = File::create(path)?;
    f.write_all(content.as_slice())?;

    Ok(())
}

fn main() -> Result<()> {
    prepend_file("hello world\n".as_bytes(), "/tmp/file.txt")
}

Peter的解决方案非常完美，但它会带来一个额外的箱子。处理小文件时最好避免使用它。

- CtheSky