Rust与Linux文件系统交互的核心技巧
Rust的std::fs模块提供了Linux文件系统操作的核心接口，覆盖创建、读写、删除等常见场景。例如，使用File::create创建文件，fs::read读取文件内容（返回字节向量），fs::write写入内容（自动处理文件打开/关闭）。对于需要逐行处理的文本文件，可结合BufReader提升性能——BufReader会缓冲输入，减少系统调用次数，尤其适合大文件或频繁读写场景。
Linux路径使用正斜杠（/），但代码可能需要在不同平台运行。std::path::PathBuf是Rust推荐的路径处理类型，它自动处理路径分隔符转换（如Windows下的反斜杠），并提供push（拼接路径）、parent（获取父目录）、join（安全拼接）等方法。例如，PathBuf::from("./data").join("logs.txt")会生成正确的跨平台路径，避免手动拼接字符串的错误。
std::fs::read_dir可遍历目录，但无法直接过滤文件类型或限制深度。walkdir crate（walkdir = "2"）提供了更强大的目录遍历功能，支持设置最大深度、过滤特定扩展名的文件（如.txt）、排除隐藏文件等。示例代码：WalkDir::new("./data").max_depth(3).into_iter().filter_entry(|e| e.file_type().is_file()).for_each(|e| println!("Found: {:?}", e.path()))，可快速找到指定目录下3层深度内的所有文件。
对于GB级大文件，传统逐行读取方式效率较低。memmap2 crate（memmap2 = "0.9"）可将文件直接映射到内存，通过字节切片访问文件内容，避免数据拷贝。例如，let file = File::open("large_file.bin")?; let mmap = unsafe { Mmap::map(&file)? }; println!("{:?}", &mmap[0..1024]);，可直接读取文件前1024字节。注意：unsafe仅用于确保文件不会在映射期间被修改，若文件是只读的，则无安全风险。
多进程/线程同时写入同一文件时，需使用文件锁避免数据竞争。fslock crate（fslock = "0.2"）提供了跨平台的文件锁机制，支持排他锁（独占写入）和共享锁（允许多个读取）。示例代码：let file = OpenOptions::new().write(true).create(true).open("locked.txt")?; let mut lock = LockFile::open(file)?; lock.lock()?; writeln!(lock, "Concurrent-safe write")?; lock.unlock()?;，lock()会阻塞直到获取锁，unlock()释放锁（LockFile析构时会自动解锁，确保锁一定会被释放）。
对于需要高并发IO的场景（如同时处理多个文件下载），tokio runtime（tokio = { version = "1", features = ["full"] }）提供了异步文件系统操作。例如，使用tokio::fs::File::open异步打开文件，AsyncReadExt trait的read_to_string方法异步读取内容，tokio::spawn并发执行多个文件操作。异步IO能在等待IO完成时执行其他任务，显著提升程序吞吐量。
Rust的文件操作几乎都返回Result类型（如Result<File, IoError>），需用?操作符或match处理错误，避免unwrap()导致的程序崩溃。例如，let contents = fs::read("file.txt").map_err(|e| format!("Failed to read file: {}", e))?;，map_err将IoError转换为自定义错误信息，?会在错误时提前返回。规范处理错误能提升程序的健壮性，尤其在处理用户输入或外部资源时。
若只需获取文件的元数据（如大小、修改时间、权限），可使用fs::metadata函数，避免读取整个文件内容。示例代码：let metadata = fs::metadata("file.txt")?; println!("Size: {} bytes", metadata.len()); println!("Modified: {:?}", metadata.modified()?);，metadata.len()返回文件大小（字节），metadata.modified()返回最后修改时间（SystemTime类型）。元数据分析适用于文件筛选（如只处理大于1MB的文件）、日志记录等场景。