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如何用 StringIO 把字符串当 IO 流读写？

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Ruby 的StringIO让你把一个普通字符串当成流（stream）来读写，行为和IO类似，但数据保存在内存里。它属于 Ruby 标准库，源码就在本仓库的 ext/stringio 目录中，README.md 把它描述为 “PseudoIOclass from/toString”，gemspec 声明的最低版本要求是 Ruby>= 2.7。适合的场景是：代码需要一个 IO 对象做参数（比如只接受IO的库函数），但你的数据本身就是一段字符串，不想先写临时文件。

本文的所有示例都假定你已经完成这一步：

require 'stringio'

创建流：StringIO.new 与 StringIO.open

创建流有两条路径，见 doc/stringio/stringio.md：

• StringIO.new：返回一个包含给定字符串的StringIO对象；
• StringIO.open：把一个新建的StringIO对象传给块。

strio = StringIO.new('foobarbaz', 'r') strio.pos # => 0 strio.string # => "foobarbaz"

选择读写模式：决定初始状态与权限

构造时第二个参数是访问模式，可以给字符串，也可以给File常量，两者等价：

strio = StringIO.new('foo', 'a') strio = StringIO.new('foo', File::WRONLY | File::APPEND)

各模式的初始状态与权限（源文档中的汇总表）：

选模式的依据是两点：数据是否要保留（'w'/'w+'初始清空，其余不清空），以及写的位置（'a'/'a+'只能追加到末尾，即使pos被改到别处也不受影响）。权限不符时操作会抛IOError，文档示例：

strio = StringIO.new('foobarbaz', 'r') strio.write('foo') # Raises IOError: not opened for writing

还有一个值得知道的行为：在流末尾之外写入时，中间用空字符补位：

strio = StringIO.new('foo', 'w') strio.pos = 9 strio.write('baz') strio.string # => "\u0000\u0000\u0000\u0000\u0000\u0000\u0000\u0000\u0000baz" # Null-padded（文档示例）

数据模式与编码：'t' 与 'b' 后缀

任一读写模式后面还可以追加数据模式后缀：

• 't'：文本，初始编码为Encoding::UTF_8；
• 'b'：二进制，初始编码为Encoding::ASCII_8BIT。

两者都不给时，流默认按文本处理。文档示例：

strio = StringIO.new('foo', 'rt') strio.external_encoding # => #<Encoding:UTF-8> strio = StringIO.new(data, 'rb') strio.external_encoding # => #<Encoding:BINARY (ASCII-8BIT)>

注意：指定了数据模式后缀时，读写模式不能省略，否则会报错：

StringIO.new(data, 'b') # Raises ArgumentError: invalid access mode b

后续可以用#set_encoding改编码（例如strio.set_encoding('US-ASCII')）；#internal_encoding固定返回nil，因为流没有内部编码。

定位：pos、seek、rewind 与 eof?

流有一个按字节计的位置（position），新建流初始为 0。文档中列出的定位方法：

• #pos：返回当前位置；
• #pos=：设置位置；
• #rewind：位置归零；
• #seek：设置位置；
• #eof?：判断位置是否已到流末尾。

文档示例（可直接照抄验证）：

strio = StringIO.new('foobar') strio.pos # => 0 strio.pos = 3 strio.pos # => 3 strio.eof? # => false strio.rewind strio.pos # => 0 strio.seek(0, IO::SEEK_END) strio.pos # => 6 strio.eof? # => true

位置还决定了读写从哪里开始：除#pread外，读方法从当前位置开始并推进位置；#putc、#write、Kernel#puts从当前位置开始写并推进位置；#ungetc/#ungetbyte则在当前位置之前写入并把位置回退，使写入的数据成为接下来要读到的内容。#truncate截断字符串但不改变位置。

从流里读：read、gets、each_line 与 pread

读方法清单（来自 doc/stringio/stringio.md 的 Basic Reading 一节）：

• #getbyte：读下一个字节；
• #getc：读下一个字符；
• #gets：读下一行（或行的一部分）；
• #read：读剩余数据（或其中一部分）；
• #readlines：把剩余数据读成行数组返回；
• #each_byte/#each_char/#each_codepoint/#each_line：迭代读取；
• #pread：按偏移量读，不改动流自身。

#read的要点（见 read.rdoc）：不给参数读全部剩余数据；给非负maxlen时最多读maxlen个字节，读不到字节返回nil：

strio = StringIO.new('Hello') strio.read # => "Hello" strio.pos # => 5 strio.read # => "" strio.rewind strio.read(3) # => "Hel" strio.read(3) # => "lo" strio.read(3) # => nil

#gets支持三种参数形态：无参数用默认记录分隔符$/（初始值"\n"）；字符串参数sep用作自定义分隔符；整数参数limit限制每行最大字符数。另有chomp: true关键字参数可去掉行尾换行（见 gets.rdoc）：

strio = StringIO.new(TEXT) strio.gets # => "First line\n" strio.gets(chomp: true) # => "Second line"

#each_line同理支持sep、limit与chomp:，且支持 IO 的两个特殊分隔符：''按段（空行分隔）读、nil一次读完（见 each_line.md）：

strio = StringIO.new(TEXT) strio.each_line('') {|line| p line } # 按段读取 strio.each_line(nil) {|line| p line } # "Slurp"，一次读完

多线程场景下用#pread(maxlen, offset)：它从给定偏移读取，不修改流自身，因此多个线程可以安全地读同一个流（见 pread.rdoc）。注意它返回的字符串编码固定为Encoding::ASCII_8BIT，且偏移越界时抛EOFError: end of file reached。

往流里写：write、putc、ungetc 与 truncate

写方法清单：

• #write：把对象当作字符串写入当前位置；
• #putc：写入一个字符（对多字节字符是替换对应字节，细节见 putc.rdoc）；
• Kernel#puts：写入并各自跟随换行；
• #ungetc/#ungetbyte：在当前位置之前插入数据并回退位置；
• #truncate：把流的字符串截断到给定大小，位置不变。

文档示例，一条完整的写入路径及其位置变化：

strio = StringIO.new('foo') strio.pos # => 0 strio.putc('b') strio.string # => "boo" strio.pos # => 1 strio.write('r') strio.string # => "bro" strio.pos # => 2 strio.puts('ew') strio.string # => "brew\n" strio.pos # => 5

验证结果：用 string、size、eof? 检查

StringIO与真实IO的关键区别在于你可以直接看到背后的字符串，这就是验证手段：

strio.string # 当前流的完整内容 strio.size # 当前字符串的字节数 strio.pos # 当前位置 strio.eof? # 是否已到末尾

文档给出的size示例（见 size.rdoc）：

StringIO.new('hello').size # => 5 StringIO.new('こんにちは').size # => 15 # 五个 3 字节字符

一套可照做的验证顺序（全部来自源文档示例）：创建流后检查strio.pos（应为 0）和strio.string（按模式决定是原字符串还是已清空）；读写后检查strio.string与strio.pos是否符合上述规则；读完整段数据后strio.eof?应为true。

StringIO 与 IO 的两个差异

ext/stringio/README.md 明确列出了与IO的差别，涉及IO兼容代码时要留意：

• fileno会抛NotImplementedError——字符串没有文件描述符，任何通过fileno取文件句柄的用法都不可行；
• 编码转换（encoding conversion）未实现，会被静默忽略——所以不要指望set_encoding同时完成转码，它只改变流的编码标记。

这两条是文档给出的边界；除这两点外，StringIO提供与IO相近的行/字符/字节读写接口（见 doc/stringio/stringio.md 的 Line IO、Character IO、Byte IO 各节）。

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