Rust错误处理简介

Rust错误处理简介

以下内容总结自 《The Rust Programing Language》

Rust并不像C++一样使用try catch的异常机制来进行错误处理，他将错误分为可恢复错误和不可恢复错误两类，主要使用panic!宏和Result类型来进行错误处理。

panic!

panic!用于处理不可恢复的错误（例如类似c中的段错误）。当出现 panic 时，程序默认会开始 展开（unwinding），这意味着 Rust 会回溯栈并清理它遇到的每 一个函数的数据。

fn main() {
	panic!("crash and burn");
    //打印crash ang burn并清理程序栈，
    //若指定panic = 'abort'则，直接中止程序，清理工作交给操作系统
}

Result

Result用于处理可恢复的错误（例如文件打开失败）。

//T 代表成功时返回的 Ok 成员中的数据的类型
//E 代表失败时返回的 Err 成员中的错误的类型。
enum Result<T, E> {
	Ok(T),
	Err(E),
}

//一个简单的使用Result的例子
use std::fs::File;
use std::io::ErrorKind;
fn main() {
	let f = File::open("hello.txt");
	let f = match f {
		Ok(file) => file,
		Err(error) => match error.kind() {
			ErrorKind::NotFound => match File::create("hello.txt") {
				Ok(fc) => fc,
				Err(e) => panic!("Problem creating the file: {:?}", e),
			},
			other_error => {
			panic!("Problem opening the file: {:?}", other_error)
			}
		},
	};
}

//Result失败时调用panic的简写:unwrap和expect
//如果 Result 值是成员 Ok，unwrap 会返回 Ok 中的值。如果 Result 是成员 Err，unwrap 会为我们调用 panic!。
//expect同理
fn main() {
	let f = File::open("hello.txt").unwrap();
    let f = File::open("hello.txt").expect("Failed to open hello.txt");
}

传播错误

当编写一个其实先会调用一些可能会失败的操作的函数时，除了在这个函数中处理错误外，还可以选择 让调用者知道这个错误并决定该如何处理。这被称为 传播（propagating）错误。（即在函数中向上层返回错误，交由上层处理），除常规的return Err外，Rust还提供了?语法糖来编写传播错误代码。

//常规return Err方式此处从略，下面展示？语法
use std::fs::File;
use std::io;
use std::io::Read;
//File :: open 调用结尾的 ? 将会把 Ok 中的值返回给变量 f。如果出现了错误，
//? 运算符会提早返回整个函数并将一些 Err 值传播给调用者。同理也适用于 read_to_string 调用结尾的 ?。
fn read_username_from_file() -> Result<String, io::Error> {
	let mut f = File::open("hello.txt")?;
	let mut s = String::new();
	f.read_to_string(&mut s)?;
	Ok(s)
}
//甚至可以这样链式调用
fn read_username_from_file() -> Result<String, io::Error> {
	let mut s = String::new();
	File::open("hello.txt")?.read_to_string(&mut s)?;
	Ok(s)
}

注意：

? 运算符只能被用于返回值与 ? 作用的值相兼容的函数,所以说对Option或其他类型，如果需要?语法同样适用

错误处理指导原则

对于何时适用panic何时适用Result,官方给出了如下指导原则：

在当有可能会导致有害状态的情况下建议使用 panic! —— 在这里，有害状态是指当一些假设、保证、协 议或不可变性被打破的状态，例如无效的值、自相矛盾的值或者被传递了不存在的值 —— 外加如下几种 情况：

• 有害状态是非预期的行为，与偶尔会发生的行为相对，比如用户输入了错误格式的数据。

• 在此之后代码的运行依赖于不处于这种有害状态，而不是在每一步都检查是否有问题。

• 没有可行的手段来将有害状态信息编码进所使用的类型中的情况

然而当错误预期会出现时，返回 Result 仍要比调用 panic! 更为合适。这样的例子包括解析器接收到格式 错误的数据，或者 HTTP 请求返回了一个表明触发了限流的状态。在这些例子中，应该通过返回 Result 来表明失败预期是可能的，这样将有害状态向上传播，调用者就可以决定该如何处理这个问题。

当代码对值进行操作时，应该首先验证值是有效的，并在其无效时 panic!。