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【Rust中的错误处理】

article 2024/11/5 16:13:25

Rust中的错误处理

什么是错误处理
Rust中的错误处理
比Result<T,E>更强硬的panic！
比单独调用panic更丝滑的unwrap，expect：
总结

什么是错误处理

‌错误处理‌是指在编程过程中，对程序运行时出现的错误进行检测、捕获和处理的过程，以确保程序能够按照预期正常运行。
对于程序来说，一般可将错误分解为两大类，一类是因外部输入或调用方式有问题而产生的错误，一类是程序编写出现的错误问题，前者多半不会给程序带来极端的问题，而后者很有可能造成程序的崩溃等，所以编程时需要进行正确地错误处理。
C++/C#均有各自的错误处理方法，有各自的error库，并有异常处理机制，不过这都需要人为“注意”，也就是说如果你忽略了错误处理，其编译器并不会提示你这是有问题的。

Rust中的错误处理

Rust在代码规则中便支持在需要错误处理的地方，如返回值使用Result<T,E>,或者在必要时Panic！
这两个方式便可以当作一种是软处理，一种时强硬的处理方式。（Result<T,E> 会在发生错误时将错误向上抛出，Panic！则会在发生错误的时候将程序运行的线程干掉，所以这也是为什么我们鼓励不要再主线程中做太多的事情。）

代码示例：

use std::fs::File;
use std::io::{Error, Read};

fn read_file(file_name: &str) -> Result<String, Error> {
    let mut file = File::open(file_name)?;
    let mut contents = String::new();
    file.read_to_string(&mut contents)?;
    Ok(contents)
}

fn main() {
    let content = read_file("example.txt");
    match content {
        Ok(content) => println!("文件内容: {}", content),
        Err(error) => println!("发生错误: {:?}", error),
    }
}

上述代码返回值 Result<String, Error> 是一个enum，它包含了两种返回结果Ok和Error，Ok即文件读取成功，Error即失败，返回特定的error，而正确地返回值只有一个就是Ok(contents)。
在函数中，我们看到有两个【?;】为结尾的行，其表示当错误发生时，程序便会从【？】位置将问题抛转到调用方处理

file.read_to_string(&mut contents)?//最后一行这样写可不可以？

不可以，【？】只是错误处理的语法糖，不是返回值的语法糖，也就是说你只能够在错误发生时的值而没有办法返回成功时候的OK(xxx)。

比Result<T,E>更强硬的panic！

panic多用于无法接受的程序错误，拿着一个极端错误的结果往下走逻辑时没有必要的，甚至会徒增排查问题的难度时。
代码示例：

//数组访问越界时会被动触发panic
let v = vec![1,2,3];
println!("{:?}",v[3]);
//主动调用，下面这段代码是没有意义的，只是为了展示主动调用
fn main() {
    panic!("boom");
}

比单独调用panic更丝滑的unwrap，expect：

unwrap当返回值正常时与Ok(xxx) or Some(xxx)无异，而当程序有异常时则直接panic线程。
代码示例：

use std::net::IpAddr;
fn main() {
    let _ = func();
}
fn func() -> Result<IpAddr, Box<dyn std::error::Error>> {
    Ok("1271".parse().unwrap())
}

很明显，以上“1271”无法转换成ip地址，此段程序将直接panic！，以下是错误输出：

thread 'main' panicked at main.rs:7:23:
called `Result::unwrap()` on an `Err` value: AddrParseError(Ip)
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace

根据提示开发者可以根据栈展开深入查看问题的原因。
expect代码示例：

use std::net::IpAddr;
fn main() {
    let _ = func();
} //-
fn func() -> Result<IpAddr, Box<dyn std::error::Error>> {
    //+
    Ok("1271".parse().expect("cannote parse str to ipaddr")) //+
}

输出：
thread ‘main’ panicked at main.rs:7:23:
cannote parse str to ipaddr: AddrParseError(Ip)
note: run with RUST_BACKTRACE=1 environment variable to display a backtrace

多了一些问题标注信息

让我们展开看一下unwrap源码：

    #[inline(always)]
    #[track_caller]
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    pub fn unwrap(self) -> T
    where
        E: fmt::Debug,
    {
        match self {
            Ok(t) => t,
            Err(e) => unwrap_failed("called `Result::unwrap()` on an `Err` value", &e),
        }
    }
-------------------------------------------------------------------------------------------
#[cfg(not(feature = "panic_immediate_abort"))]
#[inline(never)]
#[cold]
#[track_caller]
fn unwrap_failed(msg: &str, error: &dyn fmt::Debug) -> ! {
    panic!("{msg}: {error:?}")
}