在 Rust 中使用 nix 这个库，在某些情况下可以简化 Unix 系统编程。本文主要包括以下内容：

• 前言：什么是 Unix 系统编程？
• nix 库介绍
• nix 库使用示例

什么是 Unix 系统编程？

• 进程管理（例如，fork，kill）
• 文件处理（例如，read，write）
• 网络编程（例如，socket，listen）
• 与硬件交互（例如，ioctl，mmap）
• Linux容器（例如，clone，mount）

nix 库介绍

// Re-exported external cratespub extern crate libc;
它通过使用强制合法或安全的类型对 libc 库进行了一次封装，相对于 libc 库
暴露的 unsafe API，它具有两个特点：

• 用户代码中尽量没有 unsafe
• Rust 风格的错误处理

// libc api (unsafe, requires handling return code/errno)pub unsafe extern fn gethostname(name: *mut c_char, len: size_t) -> c_int;
// nix api (returns a nix::Result<CStr>)pub fn gethostname<'a>(buffer: &'a mut [u8]) -> Result<&'a CStr>;

• dir，相对标准库中的std::fs::ReadDir更底层的目录接口。
• errno， nix 库中处理各种类 Unix 系统的错误类型，对于 FreeBSD，IOS，MacOS 系统直接封装的 libc 库中的。
• fcntl， Unix 系统中文件 IO 的数据结构，以及对文件的各种操作接口。
• features，用于操作系统级功能的测试。
• ifaddrs，使用 Linux 或 BSD 中的函数getifaddrs获取网络接口及地址列表。
• kmod，包含加载和卸载内核模块的功能。
• mount，包含设备文件的挂载操作，mount和umount。
• mqueue， 对应 POSIX 规范中消息队列 API 的功能。
• net，涉及网络接口的功能。
• poll，在特点文件描述符上触发 wait 事件。
• pty，创建主从虚拟伪终端 PTYs。
• sched，提供 Linux 系统的调度接口。
• sys，这个模块包括各种系统相关的功能：POSIX 异步 I/O，文件系统事件的监控 API，Socket接口函数等。
• ucontext，提供协程上下文相关的借接口。
• unistd，在 libc 库unistd.h头文件中函数的 safe 封装。

nix 库使用示例

[dependencies]nix = "0.17.0"

用 nix 如何创建一个子进程

use nix::unistd::*;
fn main() {    match fork() {        Ok(ForkResult::Parent { child }) => {            // 在父进程中            println!("Hello, I am parent thread: {}", getpid());        }        Ok(ForkResult::Child) => {            // 在子进程中            println!("Hello, I am child thread: {}", getpid());            println!("My parent thread: {}", getppid());        }        Err(errno) => {            // fork 创建子进程失败            println!("Fork creation failed!");        }    }}

fork/kill示例

#include <signal.h>#include <unistd.h>
int main(void){    pid_t child = fork();    if (child)    {        sleep(5);        kill(child, SIGKILL);    }    else    {        for (;;)        // 循环直到被 kill 掉        ;    }
    return 0;}

If pid is -1, sig shall be sent to all processes (excluding an unspecified set of system processes) for which the process has permission to send that signal.

如果进程 ID 等于 -1，则将信号发送到调用进程有权发送信号的每个进程，一些系统进程（如init）除外。

• Rust的错误处理风格，使用类型Result区分成功和失败的情况
• 使用枚举类型ForkResult区分返回父/子进程

use nix::sys::signal::*;use nix::unistd::*;
fn main() {    match fork().expect("fork failed") {        ForkResult::Parent{ child } => {            sleep(5);            kill(child, SIGKILL).expect("kill failed");        }        ForkResult::Child => {            // 直到被 kill 掉            loop {}        }    }}

总结