Rust学习_3.错误处理

Rust 错误处理

一、错误的分类

• 可恢复（例如文件未找到）；
  • Result<T,E>
• 不可恢复（bug，例如访问索引超限）；
  • panic!

二、不可恢复的错误与panic!

1. 当 panic!宏执行：

• 你的程序会打印一个错误信息；
• 展开（unwind）、清理调用栈（Stack）；
• 退出程序

2. 为应对panic，展开或中止调用栈

• 默认情况下，当panic发生：
  • 程序展开调用栈（工作量大）
    • Rust沿着调用栈往回走；
    • 清理每个遇到的函数中的数据；
  • 或终止调用栈
    • 不进行清理，直接停止程序；
    • 内存需要OS进行清理
• 想让二进制文件更小，把设置从“展开”改为“中止“：
  • 在 Cargo.toml 中适当的profile部分设置：
    • panic=’abort’

三、Result 枚举与可恢复错误

1. Result 枚举

enum Result<T,E>{
    Ok(T),
    Err(E),
}

• T：操作成功情况下，Ok变体里返回的数据的类型；
• E：操作失败情况下，Err变体里返回的错误的类型；

2. 处理Result的一种方式，match表达式

3. unwrap

• match 表达式的一个快捷方式
• 如果Result结果是Ok,返回Ok里面的值；
• 如果Result结果是Err,调用panic!宏；
• 缺点：错误信息不能自定义！

use std::fs::File;
fn main(){
    let f = File::open("hello.txt");
    let f = match f{
        Ok(file)=>file,
        Err(error)=>{
            panic!("error opening file {}", error);
        }
    }
    
    let f = File::open("hello.txt").unwrap();	// 等价于上面的代码
}

4. expect 可以自定义的unwrap

四、传播错误

1. 将错误返回给调用者

fn read_username_from_file()->Result<String,io::Error>{
    let f = File::open("hello.txt");
    let mut f = match f{
        Ok(file)=>file,
        Err(e)=> return Err(e)
    };
    let mut s = String::new();
    match f.read_to_string(&mut s){
        Ok(_)=>Ok(s),
        Err(e)=> return Err(e),
    }
}

2. ?运算符

?运算符：传播错误的一种快捷方式；

• 如果Result 是 Ok: Ok中的值就是表达式的结果，然后继续执行程序；
• 如果Result 是Err：Err就是整个函数的返回值，就像使用了return;

// 该函式等同于上面的函数
fn read_username_from_file()->Result<String,io::Error>{
    let mut f = File::open("hello.txt")?; // ?运算符
    let mut s = String::new();
    f.read_to_string(&mut s)?;	// ?运算符
    Ok(s)
}

3. ?与from函数

• Trait std::convert::From 上的from函数;

  • 用于错误之间的转换

• 被?所应用的错误，会隐式的被from函数处理；

• 当?调用from函数时：

  • 它所接收的错误类型会转化为当前函数返回类型所定义的错误类型；

• 用于： 针对不同错误原因，返回同一种错误类型

  • 只要每个错误类型实现了转换为所返回的错误类型的from函数；

• 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)
  }

• ?运算符只能用于返回值为Result类型的函数

4. ?运算符与main函数

• main 函数返回类型是（）;

• main函数的返回类型也可以是：Result<T,E>;

  use std::error::Error;
  fn main()->Result<(),Box<dyn Error>>{
      let f = File::open("hello.txt")?;
      Ok(())
  }

五、 什么时候使用panic!

1. 总体原则

• 在定义一个可能失败的函数时，优先考虑返回Result;
• 否则就panic!

2. 编写示例、原型代码、测试

• 可以使用panic!
  • 演示某些概念：unwrap；
  • 原型代码：unwrap、expect;
  • 测试：unwrap、expect;