std::path

本集目標

學會用 Path 和 PathBuf 處理跨平台路徑。

概念說明

動機

寫程式常常要跟檔案打交道——讀設定檔、寫 log、處理使用者指定的路徑。之後會學怎麼讀寫檔案，但在那之前，我們得先知道怎麼表示「檔案在哪裡」。

不同作業系統的路徑格式不一樣——Windows 用 \，Linux / macOS 用 /。如果你用字串硬拼路徑，跨平台就有可能出問題。std::path 幫你處理這些差異。

Path 和 PathBuf

跟 str 和 String 的關係一樣：

• Path 對應 str——是 DST，不能直接持有，通常用 &Path
• PathBuf 對應 String——是具所有權的版本，可以修改

use std::path::{Path, PathBuf};

fn main() {
    let p = Path::new("/home/user/file.txt");

    let mut buf = PathBuf::from("/home/user");
    buf.push("documents");
    buf.push("file.txt");
    println!("{}", buf.display()); // /home/user/documents/file.txt
}

push 會自動加上正確的路徑分隔符號。

常用方法

use std::path::Path;

fn main() {
    let p = Path::new("/home/user/notes.txt");

    println!("{:?}", p.parent());    // Some("/home/user")
    println!("{:?}", p.file_name()); // Some("notes.txt")
    println!("{:?}", p.extension()); // Some("txt")
    println!("{:?}", p.file_stem()); // Some("notes")
    println!("{}", p.exists());      // 檢查路徑是否存在
    println!("{}", p.is_file());     // 是不是檔案
    println!("{}", p.is_dir());      // 是不是目錄
}

file_name、extension、file_stem 回傳的是 Option<&OsStr>，不是 Option<&str>——因為檔案名稱在某些作業系統上不一定是合法的 UTF-8。大部分時候可以用 .to_str().unwrap() 轉成 &str。

join

join 跟 push 類似，但不改變原本的 Path 或 PathBuf，而是回傳新的 PathBuf：

use std::path::Path;

fn main() {
    let dir = Path::new("/home/user");
    let file = dir.join("documents").join("file.txt");
    println!("{}", file.display()); // /home/user/documents/file.txt
}

和字串的轉換

use std::path::{Path, PathBuf};

fn main() {
    // &str → &Path
    let p = Path::new("hello.txt");

    // &str → PathBuf
    let buf = PathBuf::from("/some/path");

    // PathBuf → String（可能有損，非 UTF-8 字元會被替換）
    let s: String = buf.to_string_lossy().into_owned();
}

範例程式碼

use std::path::{Path, PathBuf};

fn show_info(path: &Path) {
    println!("路徑：{}", path.display());

    if let Some(parent) = path.parent() {
        println!("  上層：{}", parent.display());
    }
    if let Some(name) = path.file_name() {
        println!("  檔名：{:?}", name);
    }
    if let Some(ext) = path.extension() {
        println!("  副檔名：{:?}", ext);
    }
    println!("  存在：{}", path.exists());
}

fn main() {
    show_info(Path::new("/home/user/notes.txt"));

    // 用 PathBuf 組合路徑
    let mut config_path = PathBuf::from("/home/user");
    config_path.push(".config");
    config_path.push("app");
    config_path.push("settings.toml");
    show_info(&config_path);

    // join 不改變原本的 Path
    let base = Path::new("/var/log");
    let log_file = base.join("app.log");
    show_info(&log_file);
}

重點整理

• Path 是 DST（對應 str），PathBuf 是擁有所有權的版本（對應 String）
• push / join 自動加上正確的路徑分隔符號
• parent、file_name、extension、file_stem 拆解路徑
• exists、is_file、is_dir 檢查路徑狀態