Rust终端模拟器库winpty-rs的使用：实现Windows平台下高效pty终端交互与控制

介绍

winpty-rs是Rust语言对winpty库的绑定，用于在Windows平台上实现伪终端(PTY)功能。它允许Rust程序创建和控制终端进程，实现类似Unix系统上的终端模拟功能。

主要特点：

• 提供Windows平台上的伪终端支持
• 支持进程创建和I/O交互
• 可调整终端窗口大小
• 支持ANSI转义序列处理

安装

在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
winpty = "0.2"

基本使用方法

创建终端进程

use winpty::{Config, Pty};

fn main() {
    // 创建配置
    let config = Config::default()
        .command("cmd.exe")  // 要运行的命令
        .dims(80, 25);       // 初始终端尺寸(列,行)
    
    // 创建PTY
    let mut pty = Pty::new(&config).expect("Failed to create PTY");
    
    // 获取进程ID
    println!("Spawned process with PID: {}", pty.process_id());
}

终端I/O交互

use std::io::{Read, Write};
use winpty::{Config, Pty};

fn main() {
    let config = Config::default().command("cmd.exe");
    let mut pty = Pty::new(&config).unwrap();
    
    // 获取输入输出管道
    let mut input = pty.input().unwrap();
    let mut output = pty.output().unwrap();
    
    // 写入命令
    input.write_all(b"echo Hello, winpty-rs!\r\n").unwrap();
    
    // 读取输出
    let mut buf = [0u8; 1024];
    let n = output.read(&mut buf).unwrap();
    println!("Output: {}", String::from_utf8_lossy(&buf[..n]));
}

调整终端大小

use winpty::{Config, Pty};

fn main() {
    let config = Config::default().command("cmd.exe");
    let mut pty = Pty::new(&config).unwrap();
    
    // 调整终端大小为100列×30行
    pty.set_size(100, 30).expect("Failed to resize terminal");
}

高级用法

处理ANSI转义序列

winpty-rs会自动处理ANSI转义序列，你可以直接使用颜色和其他终端特性：

use std::io::{Read, Write};
use winpty::{Config, Pty};

fn main() {
    let config = Config::default().command("cmd.exe");
    let mut pty = Pty::new(&config).unwrap();
    let mut input = pty.input().unwrap();
    let mut output = pty.output().unwrap();
    
    // 发送带颜色的命令
    input.write_all(b"color 0A && echo \x1b[31mRed Text\x1b[0m\r\n").unwrap();
    
    // 读取彩色输出
    let mut buf = [0u8; 1024];
    let n = output.read(&mut buf).unwrap();
    println!("Colored output: {}", String::from_utf8_lossy(&buf[..n]));
}

异步I/O处理

结合async/await实现异步终端交互：

use tokio::io::{AsyncReadExt, AsyncWriteExt};
use winpty::{Config, Pty};

#[tokio::main]
async fn main() {
    let config = Config::default().command("cmd.exe");
    let mut pty = Pty::new(&config).unwrap();
    
    let mut input = pty.input().unwrap();
    let mut output = pty.output().unwrap();
    
    // 转换为tokio的异步I/O
    let mut input = tokio::io::duplex(1024);
    let mut output = tokio::io::duplex(1024);
    
    // 异步写入
    input.write_all(b"dir\r\n").await.unwrap();
    
    // 异步读取
    let mut buf = vec![0u8; 1024];
    let n = output.read(&mut buf).await.unwrap();
    println!("Async output: {}", String::from_utf8_lossy(&buf[..n]));
}

完整示例Demo

下面是一个综合使用winpty-rs的完整示例，展示了终端创建、交互和异步处理：

use std::io::{Read, Write};
use std::thread;
use std::time::Duration;
use winpty::{Config, Pty};

fn main() {
    // 1. 创建PTY终端
    let config = Config::default()
        .command("cmd.exe")
        .dims(80, 25);
    
    let mut pty = Pty::new(&config).expect("创建PTY失败");
    
    println!("已创建终端进程，PID: {}", pty.process_id());
    
    // 2. 获取输入输出管道
    let mut input = pty.input().unwrap();
    let mut output = pty.output().unwrap();
    
    // 3. 发送命令并读取输出
    input.write_all(b"echo Hello from winpty-rs!\r\n").unwrap();
    
    let mut buf = [0u8; 1024];
    let n = output.read(&mut buf).unwrap();
    println!("终端输出:\n{}", String::from_utf8_lossy(&buf[..n]));
    
    // 4. 调整终端大小
    pty.set_size(100, 30).expect("调整终端大小失败");
    println!("已调整终端大小为100x30");
    
    // 5. 使用ANSI颜色
    input.write_all(b"color 0A && echo \x1b[31mThis is red text\x1b[0m\r\n").unwrap();
    
    let n = output.read(&mut buf).unwrap();
    println!("带颜色的输出:\n{}", String::from_utf8_lossy(&buf[..n]));
    
    // 6. 保持终端运行一段时间
    input.write_all(b"timeout /t 5\r\n").unwrap();
    thread::sleep(Duration::from_secs(7));
    
    println!("示例演示完成");
}

注意事项

1. winpty-rs仅支持Windows平台
2. 需要确保winpty.dll在可访问的路径中
3. 处理长时间运行的进程时要注意资源释放
4. 某些特殊字符可能需要额外转义处理

winpty-rs为Windows平台上的终端模拟提供了强大的支持，特别适合需要嵌入终端功能的Rust应用程序开发。