Rust錯(cuò)誤處理簡介

以下內(nèi)容總結(jié)自 《The Rust Programing Language》

Rust并不像C++一樣使用try catch的異常機(jī)制來進(jìn)行錯(cuò)誤處理，他將錯(cuò)誤分為可恢復(fù)錯(cuò)誤和不可恢復(fù)錯(cuò)誤兩類，主要使用panic!宏和Result<T,E>類型來進(jìn)行錯(cuò)誤處理。

panic!

panic!用于處理不可恢復(fù)的錯(cuò)誤（例如類似c中的段錯(cuò)誤）。當(dāng)出現(xiàn) panic 時(shí)，程序默認(rèn)會(huì)開始 展開（unwinding），這意味著 Rust 會(huì)回溯棧并清理它遇到的每 一個(gè)函數(shù)的數(shù)據(jù)。

fn main() {
	panic!("crash and burn");
    //打印crash ang burn并清理程序棧，
    //若指定panic = 'abort'則，直接中止程序，清理工作交給操作系統(tǒng)
}

Result

Result用于處理可恢復(fù)的錯(cuò)誤（例如文件打開失?。?/p>

//T 代表成功時(shí)返回的 Ok 成員中的數(shù)據(jù)的類型
//E 代表失敗時(shí)返回的 Err 成員中的錯(cuò)誤的類型。
enum Result<T, E> {
	Ok(T),
	Err(E),
}

//一個(gè)簡單的使用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失敗時(shí)調(diào)用panic的簡寫:unwrap和expect
//如果 Result 值是成員 Ok，unwrap 會(huì)返回 Ok 中的值。如果 Result 是成員 Err，unwrap 會(huì)為我們調(diào)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");
}

傳播錯(cuò)誤

當(dāng)編寫一個(gè)其實(shí)先會(huì)調(diào)用一些可能會(huì)失敗的操作的函數(shù)時(shí)，除了在這個(gè)函數(shù)中處理錯(cuò)誤外，還可以選擇 讓調(diào)用者知道這個(gè)錯(cuò)誤并決定該如何處理。這被稱為 傳播（propagating）錯(cuò)誤。（即在函數(shù)中向上層返回錯(cuò)誤，交由上層處理），除常規(guī)的return Err外，Rust還提供了?語法糖來編寫傳播錯(cuò)誤代碼。

//常規(guī)return Err方式此處從略，下面展示？語法
use std::fs::File;
use std::io;
use std::io::Read;
//File :: open 調(diào)用結(jié)尾的 ? 將會(huì)把 Ok 中的值返回給變量 f。如果出現(xiàn)了錯(cuò)誤，
//? 運(yùn)算符會(huì)提早返回整個(gè)函數(shù)并將一些 Err 值傳播給調(diào)用者。同理也適用于 read_to_string 調(diào)用結(jié)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)
}
//甚至可以這樣鏈?zhǔn)秸{(diào)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：

? 運(yùn)算符只能被用于返回值與 ? 作用的值相兼容的函數(shù),所以說對(duì)Option或其他類型，如果需要?語法同樣適用

錯(cuò)誤處理指導(dǎo)原則

對(duì)于何時(shí)適用panic何時(shí)適用Result,官方給出了如下指導(dǎo)原則：

在當(dāng)有可能會(huì)導(dǎo)致有害狀態(tài)的情況下建議使用 panic! —— 在這里，有害狀態(tài)是指當(dāng)一些假設(shè)、保證、協(xié) 議或不可變性被打破的狀態(tài)，例如無效的值、自相矛盾的值或者被傳遞了不存在的值 —— 外加如下幾種 情況：

• 有害狀態(tài)是非預(yù)期的行為，與偶爾會(huì)發(fā)生的行為相對(duì)，比如用戶輸入了錯(cuò)誤格式的數(shù)據(jù)。

• 在此之后代碼的運(yùn)行依賴于不處于這種有害狀態(tài)，而不是在每一步都檢查是否有問題。

• 沒有可行的手段來將有害狀態(tài)信息編碼進(jìn)所使用的類型中的情況

然而當(dāng)錯(cuò)誤預(yù)期會(huì)出現(xiàn)時(shí)，返回 Result 仍要比調(diào)用 panic! 更為合適。這樣的例子包括解析器接收到格式 錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，或者 HTTP 請(qǐng)求返回了一個(gè)表明觸發(fā)了限流的狀態(tài)。在這些例子中，應(yīng)該通過返回 Result 來表明失敗預(yù)期是可能的，這樣將有害狀態(tài)向上傳播，調(diào)用者就可以決定該如何處理這個(gè)問題。

當(dāng)代碼對(duì)值進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)該首先驗(yàn)證值是有效的，并在其無效時(shí) panic!。

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