Rust 中如何将 Path 转换为字符串？
在开发中，将路径转换为字符串是一种常见的需求。 由于字符串编码的复杂性，Rust 在处理这一问题时也有些麻烦，初学者可能会遇到问题。 本文将探讨如何在 Rust 中解决这一问题，并给出项目开发实践中的一些建议。
表示路径的类型
Rust 中有两种表示路径的类型：
PathBuf：拥有所有权且可变的路径，类似于String。Path：路径的切片，类似于str。
这两种类型实际上是 OsString 和 OsStr 的封装，而非使用 Rust 默认的字符串类型，因此在转换为 String 或 str 时比较麻烦。
OsString
用于存储当前平台的原生字符串类型。
字符串在 Unix 上通常为非零 UTF-8 编码，在 Windows 上通常为非零 UTF-16 编码。 这与 Rust 的默认字符串不匹配，因此使用 OsString 来弥合这种差距。
需要注意，OsString 内部不一定是按照平台原生的形式来保存字符串，只是提供了一种与原生字符串交互的途径。
路径转换为字符串的方法
由于 PathBuf 实现了 Deref<Target=Path>，因此这里仅介绍 Path 的方法。
获取 OsStr 后转化
impl Path {
pub fn as_os_str(&self) -> &OsStr
}可以调用上面提供的方法先将路径转化为 OsStr 再转换为字符串。
impl OsStr {
/// 如果为有效的 Unicode 编码，返回内部 str，否则返回 None
/// 该方法不会涉及拷贝或重编码，但是需要对字符串做有效性检查
pub fn to_str(&self) -> Option<&str>
/// 如果为有效的 Unicode 编码，返回内部 str，不作任何转换
/// 否则，会将所有无效部分替换为 U+FFFD(�) 再返回，这需要分配新的内存
pub fn to_string_lossy(&self) -> Cow<'_, str>
}如果最终需要得到 String，还需再做额外的转换，完整代码如下：
let path = Path::new("./foo/bar.txt");
assert_eq!(
String::new("./foo/bar.txt"),
path.as_os_str().to_str().unwrap().to_string()
);
assert_eq!(
String::new("./foo/bar.txt"),
path.as_os_str().to_string_lossy().into_owned()
);通常如果使用 to_str 会搭配 unwrap，表示我们预期输入是合法 Unicode。
而如果只是想要一个可用的字符串用于打印/日志，一般建议使用 to_string_lossy。 它只会在必要的时候进行有损转换，大多数情况下与 to_str 没有性能差异。
直接调用 Path 的转换方法
由于将 Path 转换为字符串的操作很普遍，Rust 为上面的操作提供了以下便携方法：
impl Path {
pub fn to_str(&self) -> Option<&str>
pub fn to_string_lossy(&self) -> Cow<'_, str>
}在使用时可以直接调用这两个方法，无需经过 OsStr 的转换。
Display 接口
impl Path {
pub fn display(&self) -> std::path::Display<'_>
}Path 提供了一个专门用于打印路径的方法，其行为类似 to_string_lossy，返回一个实现了 Display trait 的类型。 因此也可以使用该方法来获取字符串：
let path = Path::new("./foo/bar.txt");
assert_eq!(
String::new("./foo/bar.txt"),
path.display().to_string()
);不过一般不建议使用该方法，更推荐使用意义更为明确的 to_string_lossy。
个人实践
一般我会根据需要选择 to_str 和 to_string_lossy：
- 如果要保证输入为合法 Unicode，选择
to_str。 - 如果无法确认输入的编码，或者需要用于打印/日志，选择
to_string_lossy。
使用这些方法将路径转换为字符串会比较冗长，因此我会将其封装为对应的 trait:
pub trait PathStr {
fn to_utf8_string(&self) -> String
}
impl PathStr for Path {
fn to_utf8_string(&self) -> String {
self.to_str().unwrap().to_string()
}
}你可以根据自己的需要调整上面函数，只需在使用时导入对应的 trait 即可。