如何在D语言的@safe函数中进行I/O操作？

Question

如何在D语言的@safe函数中进行I/O操作？

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我正在学习D编程语言，并尽可能地限制自己使用其中的SafeD子集。然而，我发现像writeln这样的I/O函数都是@system的。如何在SafeD中进行I/O操作呢？

我正在Fedora 19 x86-64上使用从Fedora软件包下载的LDC2。

- Demi

2个回答

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我认为我们应该把writeln及其他相关函数标记为@trusted - 虽然它们使用了较低级别的原语，但它们足够检查以确保例如printf没有收到混乱的参数。

- Andrei Alexandrescu

你不能对自定义类调用 to!string 方法，可能不是 @safe 的。 - ratchet freak

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这并不一定是个致命问题，因为它只会在某些模板参数下发生。我认为属性推断可以捕捉到这些情况。 - Adam D. Ruppe

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能够用SafeD编写整个程序可能会非常不错。 - Demi

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- Jonathan M Davis · Accepted Answer

你不能直接使用，或者至少不是直接使用。I/O 需要进行系统调用，这意味着需要使用 C 函数，而 C 函数不会被 @safe 修饰。由于 writeln 目前在内部调用的是 printf，因此它肯定不会被标记为 @safe，因为使用 printf 很容易出现不安全的情况（比如给它传递一个整数而不是字符串）。也许可以根据具体情况将 writeln 标记为 @trusted，但我不知道涉及哪些方面。这取决于它的实现方式。

任何非平凡的 D 程序都预计会使用 @system 代码。关键是要隔离它。你的程序中大多数部分都应该是 @safe 的，但其中一部分将必须是 @system 的。然而，你只需要检查程序的一小部分是否存在内存安全问题。一旦你手动验证了调用 @system 函数的函数确实是内存安全的，就可以将其标记为 @trusted，然后可以在 @safe 代码中使用它。

很不幸的是，由于在低级别的操作中使用了 @system ，因此 druntime 和 Phobos 中的某些核心部分很可能也会被标记为 @system，并且其中并非所有部分都已经按照应该有的方式标记为 @trusted （例如，std.array.appender 可能是 @system ，但实际上应该可以是 @trusted - 我不确定它当前的状态如何；它可能取决于数组的元素类型）。因此，为了更好地支持 @safe，一些标准库的改进可能需要进行（这正在进行中，但我不知道现在的情况），并且您可能需要现在在更多的地方使用 @trusted，而不是未来。 writeln 未来可能成为 @safe 或 @trusted，但如果您使用它的类型没有 @safe 或 @trusted 的 toString 函数，则无法实现。因此，无论如何实现，writeln 是否 @safe 取决于您使用它的方式，但即使对于内置类型，目前它也不是 @safe 或 @trusted，所以现在您需要自己小心处理。

如果你真的想要，你可以创建一个writeln的包装器，并将其标记为@trusted，但你必须非常小心以确保代码实际上是内存安全的-仅仅创建一个模板化的包装器并将其标记为@trusted是不够的，因为你无论传递什么类型，它都会被视为@safe。所以，最好就是不包装它，然后如果你确定特定用法的writeln是内存安全的，就将调用者标记为@trusted。当然，这也突出了为什么像writeln这样的函数当前在第一时间被标记为@system的部分原因：往往很难编写@trusted的模板化代码而不信任不应该被信任的东西（因为它取决于模板参数）。属性推断通常会解决问题，但如果模板化代码正在执行需要@trusted的操作，则很难将代码的一部分标记为@trusted并将其余部分留给推断，特别是如果模板参数与@system相关的内容混合在一起。我预计我们最终将为所有标准库内容搞清楚这个问题。