面试题：Rust 中网络 I/O 异步处理机制

Question

在 Rust 中，使用 Tokio 进行网络 I/O 编程时，如何实现异步读取和写入操作？请描述其基本流程，并给出一个简单示例代码。

Answer 1

基本流程

1. 引入依赖：在 Cargo.toml 文件中添加 tokio 依赖，一般会同时引入 futures 相关库辅助处理异步任务。
2. 创建异步函数：使用 async 关键字定义异步函数，这些函数用于执行具体的读取或写入操作。
3. 使用异步 I/O 流：Tokio 提供了多种异步 I/O 流，如 TcpStream 等。通过这些流的异步方法来进行读取和写入。例如，read 方法用于异步读取数据，write 方法用于异步写入数据。这些方法返回 Future，需要使用 await 来等待操作完成。
4. 运行异步任务：通过 tokio::runtime::Runtime 或者 tokio::main 宏来运行异步任务。

简单示例代码

use tokio::io::{AsyncReadExt, AsyncWriteExt};
use tokio::net::TcpStream;

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // 连接到服务器
    let mut stream = TcpStream::connect("127.0.0.1:8080").await?;

    // 写入数据
    let write_buf = b"Hello, server!";
    stream.write_all(write_buf).await?;

    // 读取数据
    let mut read_buf = [0; 1024];
    let n = stream.read(&mut read_buf).await?;
    let received = &read_buf[..n];
    println!("Received: {}", std::str::from_utf8(received)?);

    Ok(())
}

此代码实现了与本地 127.0.0.1:8080 服务器的连接，发送一段消息并接收服务器返回的数据。