Rust serialport库如何使用read_line函数及解决读取超时问题

问题1：read_to_end/read_to_string超时的原因 #

• 串口是持续开放的字节流，本身不存在EOF（流结束标记）：只有当串口端口被主动关闭时，才会返回EOF信号。你发送的空终止符\0只是业务层面约定的字符串结束标记，和Rust标准库中read_to_end/read_to_string要求的EOF完全是两个概念。
• 这两个方法会持续阻塞读取直到收到EOF才停止，而你的串口端口始终处于开启状态，自然会一直读到触发串口配置的超时时间返回错误。

问题2：使用BufRead实现read_line/自定义结束标记读取 #

完全可以借助BufRead trait实现按行/按自定义结束标记读取，serialport库的串口类型已经实现了Read trait，直接用标准库的BufReader包装即可使用BufRead的所有方法：

• 如果你需要按\n换行符读取行，直接调用read_line方法即可
• 如果你是要按你发送的空终止符\0读取内容，调用read_until(0, &mut buf)方法即可

参考实现代码：

use std::io::{BufRead, BufReader};
use serialport::SerialPort;

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // 打开串口，注意配置合适的波特率、超时时间，建议超时设置略大于你预期的单帧数据最大间隔
    let mut port = serialport::new("/dev/ttyUSB0", 115200)
        .timeout(std::time::Duration::from_millis(500))
        .open()?;

    // 用BufReader包装串口实例
    let mut reader = BufReader::new(port);
    let mut line_buf = String::new();

    // 按换行符读取一行
    match reader.read_line(&mut line_buf) {
        Ok(n) => println!("读取到{}字节的行内容：{}", n, line_buf.trim_end()),
        Err(e) if e.kind() == std::io::ErrorKind::TimedOut => {
            // 超时属于正常情况，说明指定时间内没有收到完整的一行，按需处理即可
            println!("读取超时，无新行数据");
        }
        Err(e) => return Err(e.into()),
    }

    // 如果要按空终止符读取，使用read_until
    let mut null_buf = Vec::new();
    match reader.read_until(0, &mut null_buf) {
        Ok(n) => {
            // 去掉末尾的空终止符再转字符串
            let content = String::from_utf8_lossy(&null_buf[..n-1]);
            println!("读取到空终止符结尾的内容：{}", content);
        }
        Err(e) if e.kind() == std::io::ErrorKind::TimedOut => {
            println!("读取超时，无空终止符结尾数据");
        }
        Err(e) => return Err(e.into()),
    }

    Ok(())
}

注意事项 #

• 串口的超时时间要合理配置：不能太短导致没传完一帧就超时，也不要太长导致程序响应太慢，建议设置为单帧数据最大传输耗时的1.5~2倍
• 如果BufReader的读缓存区有残留数据，下一次读取会先读缓存区的内容，符合正常的流读取逻辑，不需要额外处理
• 如果你需要同时读写串口，可以用try_clone()方法克隆串口实例，一个给BufReader做读取，另一个用来写数据，避免所有权冲突

内容的提问来源于stack exchange，提问作者andber1