src/part03.rs

   1 // Rust-101, Part 03: Input
   2 // ========================
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   4 //@ In part 00, I promised that we would eventually replace `read_vec` by a function
   5 //@ that actually asks the user to enter a bunch of numbers. Unfortunately,
   6 //@ I/O is a complicated topic, so the code to do that is not exactly pretty - but well,
   7 //@ let's get that behind us.
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   9 // I/O is provided by the module `std::io`, so we first have to import that with `use`.
  10 // We also import the I/O *prelude*, which makes a bunch of commonly used I/O stuff
  11 // directly available.
  12 use std::io::prelude::*;
  13 use std::io;
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  15 //@ Let's now go over this function line-by-line. First, we call the constructor of `Vec`
  16 //@ to create an empty vector. As mentioned in the previous part, `new` here is just
  17 //@ a static function with no special treatment. While it is possible to call `new`
  18 //@ for a particular type (`Vec::<i32>::new()`), the common way to make sure we
  19 //@ get the right type is to annotate a type at the *variable*. It is this variable
  20 //@ that we interact with for the rest of the function, so having its type available
  21 //@ (and visible!) is much more useful. Without knowing the return type of `Vec::new`,
  22 //@ specifying its type parameter doesn't tell us all that much.
  23 fn read_vec() -> Vec<i32> {
  24     let mut vec: Vec<i32> = Vec::<i32>::new();
  25     // The central handle to the standard input is made available by the function `io::stdin`.
  26     let stdin = io::stdin();
  27     println!("Enter a list of numbers, one per line. End with Ctrl-D (Linux) or Ctrl-Z (Windows).");
  28     //@ We would now like to iterate over standard input line-by-line. We can use a `for` loop
  29     //@ for that, but there is a catch: What happens if there is some other piece of code running
  30     //@ concurrently, that also reads from standard input? The result would be a mess. Hence
  31     //@ Rust requires us to `lock` standard input if we want to perform large operations on
  32     //@ it. (See [the documentation](https://doc.rust-lang.org/stable/std/io/struct.Stdin.html) for
  33     //@ more details.)
  34     for line in stdin.lock().lines() {
  35         // Rust's type for (dynamic, growable) strings is `String`. However, our variable `line`
  36         // here is not yet of that type: It has type `io::Result<String>`.
  37         //@ The problem with I/O is that it can always go wrong. The type of `line` is a lot like
  38         //@ `Option<String>` ("a `String` or nothing"), but in the case of "nothing", there is
  39         //@ additional information about the error. Again, I recommend to check
  40         //@ [the documentation](https://doc.rust-lang.org/stable/std/io/type.Result.html). You will
  41         //@ see that `io::Result` is actually just an alias for `Result`, so click on that to obtain
  42         //@ the list of all constructors and methods of the type.
  43
  44         //@ We will be lazy here and just assume that nothing goes wrong: `unwrap` returns the
  45         //@ `String` if there is one, and panics the program otherwise. Since a `Result` carries
  46         //@ some details about the error that occurred, there will be a somewhat reasonable error
  47         //@ message. Still, you would not want a user to see such an error, so in a "real" program,
  48         //@ we would have to do proper error handling.
  49         //@ Can you find the documentation of `Result::unwrap`?
  50         //@
  51         // I chose the same name (`line`) for the new variable to ensure that I will never,
  52         // accidentally, access the "old" `line` again.
  53         let line = line.unwrap();
  54         // Now that we have our `String`, we want to make it an `i32`.
  55         //@ We first `trim` the `line` to remove leading and trailing whitespace.
  56         //@ `parse` is a method on `String` that can convert a string to anything. Try finding its
  57         //@ documentation!
  58
  59         //@ In this case, Rust *could* figure out automatically that we need an `i32` (because of
  60         //@ the return type of the function), but that's a bit too much magic for my taste. We are
  61         //@ being more explicit here: `parse::<i32>` is `parse` with its generic type set to `i32`.
  62         match line.trim().parse::<i32>() {
  63             //@ `parse` returns again a `Result`, and this time we use a `match` to handle errors
  64             //@ (like, the user entering something that is not a number).
  65             //@ This is a common pattern in Rust: Operations that could go wrong will return
  66             //@ `Option` or `Result`. The only way to get to the value we are interested in is
  67             //@ through pattern matching (and through helper functions like `unwrap`). If we call
  68             //@ a function that returns a `Result`, and throw the return value away, the compiler
  69             //@ will emit a warning. It is hence impossible for us to *forget* handling an error,
  70             //@ or to accidentally use a value that doesn't make any sense because there was an
  71             //@ error producing it.
  72             Ok(num) => {
  73                 vec.push(num)                                       /*@*/
  74             },
  75             // We don't care about the particular error, so we ignore it with a `_`.
  76             Err(_) => {
  77                 println!("What did I say about numbers?")           /*@*/
  78             },
  79         }
  80     }
  81
  82     vec
  83 }
  84
  85 //@ So much for `read_vec`. If there are any questions left, the documentation of the respective
  86 //@ function should be very helpful. Try finding the one for `Vec::push`. I will not always provide
  87 //@ the links, as the documentation is quite easy to navigate and you should get used to that.
  88
  89 // For the rest of the code, we just re-use part 02 by importing it with `use`.
  90 //@ I already sneaked a bunch of `pub` in part 02 to make this possible: Only
  91 //@ items declared public can be imported elsewhere.
  92 use part02::{SomethingOrNothing,Something,Nothing,vec_min};
  93
  94 // If you update your `main.rs` to use part 03, `cargo run` should now ask you for some numbers,
  95 // and tell you the minimum. Neat, isn't it?
  96 pub fn main() {
  97     let vec = read_vec();
  98     let min = vec_min(vec);                                         /*@*/
  99     min.print();                                                    /*@*/
 100 }
 101
 102 // **Exercise 03.1**: The goal is to write a generic version of `SomethingOrNothing::print`.
 103 // To this end, define a trait `Print` that provides (simple) generic printing, and implement
 104 // that trait for `i32`. Then define `SomethingOrNothing::print2` to use that trait, and change
 105 // `main` above to use the new generic `print2` function.
 106 // I will again provide a skeleton for this solution. It also shows how to attach bounds to generic
 107 // implementations (just compare it to the `impl` block from the previous exercise).
 108 // You can read this as "For all types `T` satisfying the `Print` trait, I provide an implementation
 109 // for `SomethingOrNothing<T>`".
 110 //
 111 // Notice that I called the function on `SomethingOrNothing` `print2` to disambiguate from the
 112 // `print` defined previously.
 113 //
 114 // *Hint*: There is a macro `print!` for printing without appending a newline.
 115 pub trait Print {
 116     /* Add things here */
 117 }
 118 impl Print for i32 {
 119     /* Add things here */
 120 }
 121 impl<T: Print> SomethingOrNothing<T> {
 122     fn print2(self) {
 123         unimplemented!()
 124     }
 125 }
 126
 127 // **Exercise 03.2**: Building on exercise 02.2, implement all the things you need on `f32` to make
 128 // your program work with floating-point numbers.
 129
 130 //@ [index](main.html) | [previous](part02.html) | [raw source](workspace/src/part03.rs) |
 131 //@ [next](part04.html)