使用rust复刻linux经典命令：wc（文本统计工具）

一、项目概述

项目简介

基于 Rust 实现 Linux 经典工具wc（word count）的核心功能，支持统计文件的字节数、字符数、单词数和行数。保持与原生 wc命令的兼容性，同时利用 Rust 的安全性和高效性，实现跨平台支持（Windows/macOS/Linux）。

核心功能

• 基础统计：行数（-l）、单词数（-w）、字节数（-c）、字符数（-m）
• 多文件支持：同时统计多个文件，输出单个文件统计结果与总和
• 默认模式：无参数时默认统计 行数 + 单词数 + 字节数（与原生wc一致）
• 跨平台兼容：适配不同系统的换行符（\n/\r\n）和编码（默认 UTF-8）

技术栈

• 开发语言：Rust（Edition 2021）
• 核心依赖：clap（命令行参数解析）
• 标准库模块：std::fs（文件读取）、std::io（流处理）、std::path::Path（路径处理）

二、项目结构

rust_wc/
├── Cargo.toml          # 项目配置与依赖
└── src/├── main.rs         # 入口文件：参数解析、调度统计逻辑├── counter.rs      # 核心逻辑：统计器实现（字节/字符/单词/行数）└── file_handler.rs # 文件处理：单文件读取与统计、多文件汇总

三、各文件代码实现

Cargo.toml（项目配置）

[package]name = "rust_wc"version = "0.1.0"edition = "2021"description = "Rust 实现的 wc 命令行工具"authors = ["Your Name"][dependencies]clap = { version = "4.4", features = ["derive"] } # 命令行参数解析

src/counter.rs（统计器核心逻辑）

/// 统计结果结构体（存储单个文件的统计数据）#[derive(Debug, Clone, Copy, Default)]pub struct CountResult {pub lines: u64,    // 行数pub words: u64,    // 单词数（以空白字符分隔）pub bytes: u64,    // 字节数pub chars: u64,    // 字符数（UTF-8 编码）}/// 统计器：处理字节流，累计统计结果pub struct WcCounter {result: CountResult,in_word: bool, // 标记是否处于单词中（用于单词数统计）}impl Default for WcCounter {fn default() -> Self {Self {result: CountResult::default(),in_word: false,}}}impl WcCounter {/// 创建新的统计器pub fn new() -> Self {Self::default()}/// 处理单个字节（更新字节数、行数、单词数）fn process_byte(&mut self, byte: u8) {// 字节数+1self.result.bytes += 1;// 行数统计：遇到 \n 则行数+1（兼容 Unix 换行符）if byte == b'\n' {self.result.lines += 1;}// 单词数统计：空白字符（空格/制表符/换行/回车）作为分隔符let is_whitespace = byte.is_ascii_whitespace();if !is_whitespace && !self.in_word {// 从非单词状态进入单词状态，单词数+1self.result.words += 1;self.in_word = true;} else if is_whitespace && self.in_word {// 从单词状态进入空白状态，标记退出单词self.in_word = false;}}/// 处理字符（更新字符数，仅在需要统计字符时调用）fn process_char(&mut self) {self.result.chars += 1;}/// 处理字节流（核心方法：逐字节处理，支持同时统计字节/行/单词；按需统计字符）pub fn process_stream<R: std::io::Read>(&mut self,mut reader: R,count_chars: bool, // 是否需要统计字符数) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {let mut buffer = [0u8; 1024]; // 1KB 缓冲区，提升读取效率while let Ok(n) = reader.read(&mut buffer) {if n == 0 {break; // 读取结束}// 处理缓冲区中的字节（统计字节/行/单词）for &byte in &buffer[..n] {self.process_byte(byte);}// 如需统计字符数：将缓冲区解析为 UTF-8 字符if count_chars {let s = std::str::from_utf8(&buffer[..n])?;for _ in s.chars() {self.process_char();}}}Ok(())}/// 获取最终统计结果pub fn get_result(&self) -> CountResult {self.result}}/// 汇总多个文件的统计结果pub fn sum_results(results: &[CountResult]) -> CountResult {results.iter().fold(CountResult::default(), |mut sum, res| {sum.lines += res.lines;sum.words += res.words;sum.bytes += res.bytes;sum.chars += res.chars;sum})}

src/file_handler.rs（文件读取与统计）

use std::fs::File;use std::path::Path;use crate::counter::{WcCounter, CountResult};/// 统计单个文件的核心逻辑/// - path: 文件路径/// - count_lines: 是否统计行数/// - count_words: 是否统计单词数/// - count_bytes: 是否统计字节数/// - count_chars: 是否统计字符数pub fn count_file(path: &Path,count_lines: bool,count_words: bool,count_bytes: bool,count_chars: bool,) -> Result<CountResult, Box<dyn std::error::Error>> {let file = File::open(path)?;let mut counter = WcCounter::new();// 仅在需要统计字符时传递 true（避免不必要的 UTF-8 解析开销）counter.process_stream(file, count_chars)?;Ok(counter.get_result())}/// 处理多个文件统计：输出单个文件结果 + 汇总结果pub fn count_multiple_files(paths: &[impl AsRef<Path>],count_lines: bool,count_words: bool,count_bytes: bool,count_chars: bool,) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {let mut all_results = Vec::with_capacity(paths.len());// 统计每个文件并输出结果for path in paths {let path = path.as_ref();let result = count_file(path, count_lines, count_words, count_bytes, count_chars)?;print_result(&result, path.file_name().unwrap().to_string_lossy(), count_lines, count_words, count_bytes, count_chars);all_results.push(result);}// 输出汇总结果（多文件时）if paths.len() > 1 {let total = crate::counter::sum_results(&all_results);print_result(&total, "total", count_lines, count_words, count_bytes, count_chars);}Ok(())}/// 格式化输出统计结果（对齐格式，与原生 wc 保持一致）fn print_result(result: &CountResult,filename: impl std::fmt::Display,count_lines: bool,count_words: bool,count_bytes: bool,count_chars: bool,) {let mut parts = Vec::new();// 按原生 wc 顺序：行数 → 单词数 → 字符数 → 字节数if count_lines {parts.push(format!("{:>8}", result.lines)); // 右对齐，占 8 字符}if count_words {parts.push(format!("{:>8}", result.words));}if count_chars {parts.push(format!("{:>8}", result.chars));}if count_bytes {parts.push(format!("{:>8}", result.bytes));}// 拼接结果 + 文件名println!("{}  {}", parts.join(""), filename);}

src/main.rs（入口文件：参数解析与调度）

use clap::Parser;use std::path::Path;use crate::file_handler::{count_file, count_multiple_files};/// Rust 实现的 wc 命令（统计文件的行数、单词数、字节数、字符数）#[derive(Parser, Debug)]#[command(author, version, about, long_about = None)]struct Cli {/// 统计行数#[arg(short = 'l', long = "lines")]lines: bool,/// 统计单词数（以空白字符分隔）#[arg(short = 'w', long = "words")]words: bool,/// 统计字节数#[arg(short = 'c', long = "bytes")]bytes: bool,/// 统计字符数（UTF-8 编码）#[arg(short = 'm', long = "chars")]chars: bool,/// 要统计的文件路径（支持多个文件）#[arg(default_value = "-")] // 默认读取标准输入（与原生 wc 一致）files: Vec<String>,}fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {let cli = Cli::parse();// 确定需要统计的维度：无参数时默认 行数+单词数+字节数let count_lines = cli.lines || !(cli.words || cli.bytes || cli.chars);let count_words = cli.words || !(cli.lines || cli.bytes || cli.chars);let count_bytes = cli.bytes || !(cli.lines || cli.words || cli.chars);let count_chars = cli.chars;// 处理标准输入（文件路径为 "-" 时）if cli.files == vec!["-".to_string()] {let mut counter = crate::counter::WcCounter::new();// 从标准输入读取流counter.process_stream(std::io::stdin(), count_chars)?;let result = counter.get_result();// 输出结果（无文件名）let mut parts = Vec::new();if count_lines { parts.push(format!("{:>8}", result.lines)); }if count_words { parts.push(format!("{:>8}", result.words)); }if count_chars { parts.push(format!("{:>8}", result.chars)); }if count_bytes { parts.push(format!("{:>8}", result.bytes)); }println!("{}", parts.join(""));return Ok(());}// 处理文件（转换为 Path 类型，过滤无效路径）let paths: Vec<_> = cli.files.iter().map(|s| Path::new(s)).collect();// 多文件统计（含单个文件）count_multiple_files(&paths, count_lines, count_words, count_bytes, count_chars)?;Ok(())}// 导入子模块mod counter;mod file_handler;

四、使用指南

基础命令（与原生 wc兼容）

# 编译项目cargo build --release# 进入编译产物目录（可选，方便直接执行）cd target/release# 1. 默认模式：统计行数+单词数+字节数（单个文件）
./rust_wc test.txt# 2. 统计行数（-l）
./rust_wc -l test.txt# 3. 统计单词数（-w）
./rust_wc -w test.txt# 4. 统计字节数（-c）
./rust_wc -c test.txt# 5. 统计字符数（-m，UTF-8 编码）
./rust_wc -m test.txt# 6. 组合统计（行数+字符数）
./rust_wc -l -m test.txt# 7. 多文件统计（自动输出总和）
./rust_wc test1.txt test2.txt# 8. 读取标准输入（管道使用）echo "Hello Rust" | ./rust_wc
cat test.txt | ./rust_wc -l

输出示例

# 单个文件默认模式
./rust_wc test.txt12      45     320 test.txt  # 行数 单词数 字节数 文件名# 多文件统计（含总和）

这个项目保持与原生 wc 命令的参数格式和输出格式一致，降低使用成本，非常不错

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