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Rust：Result 和 Error

article 2024/11/15 2:39:55

在 Rust 编程语言中，错误处理是一个核心部分，用于确保程序的健売性和可靠性。Rust 通过 Result 枚举和 Error 特质（trait）来处理错误。

Result 枚举

Result 是一个泛型枚举，用于表示一个操作可能成功或失败。它有两个变体：Ok 和 Err。

Ok(T)：表示操作成功，T 是操作成功时返回的值。
Err(E)：表示操作失败，E 是一个实现了 Error 特质的类型，代表错误信息。

Error 特质

Error 是一个 Rust 标准库中的特质，用于定义错误值的行为。任何想要被用作 Result 枚举中 Err 变体的类型都需要实现这个特质。通常，这意味着你需要实现一个 description 方法（在 Rust 2015 和早期版本中）或 Display 特质（在 Rust 2018 和更新版本中，因为 description 方法已被弃用）。

示例

以下是一个简单的例子，展示如何在 Rust 中定义一个错误类型，并使用 Result 来处理可能的错误情况：

use std::error;
use std::fmt;

// 定义一个自定义错误类型
#[derive(Debug)]
struct MyError {
    description: String,
}

// 实现 Error 特质
impl error::Error for MyError {
    fn description(&self) -> &str {
        &self.description
    }
}

// 为了更好的错误信息输出，实现 Display 特质
impl fmt::Display for MyError {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
        write!(f, "{}", self.description)
    }
}

// 一个可能返回错误的函数
fn risky_operation(flag: bool) -> Result<(), MyError> {
    if flag {
        Ok(()) // 操作成功
    } else {
        Err(MyError {
            description: "operation failed!".to_string(),
        }) // 操作失败
    }
}

fn main() {
    match risky_operation(false) {
        Ok(()) => println!("Success!"),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个 MyError 结构体，用于表示自定义错误。然后，我们为 MyError 实现了 Error 和 Display 特质，以便它能够被用作 Result 的错误类型，并且可以被格式化输出。risky_operation 函数根据传入的 flag 返回一个 Result，成功时返回 Ok(())，失败时返回 Err(MyError {...})。最后，在 main 函数中，我们使用 match 表达式来处理 risky_operation 返回的 Result。