错误处理

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Rust 的错误处理机制是其安全性和可靠性的重要组成部分，与许多其他语言不同，Rust 强制开发者显式地处理错误，这有助于创建更健壮的程序

Rust 将错误分为两大类：

可恢复错误 - 比如文件未找到等，⼀般需要将它们报告给用户并再次尝试进行操作
不可恢复错误 - 而不可恢复错误往往就是 bug 的另⼀种说法，比如尝试访问超出数组结尾的位置等

其他大部分的编程语言都没有刻意地区分这两种错误，而是通过异常之类的机制来统⼀处理它们

panic

panic!用于处理不可恢复错误

fn main() {
  panic!("燃烧吧！");
}

在发生 panic 时，程序默认会展开调用栈，这个过程可能会消耗大量资源。如果希望立即终止程序，可以在 Cargo.toml 中设置

[profile.release]
panic = 'abort'

Result

大部分错误没有严重到需要终止程序的地步，Result<T, E>是 Rust 处理可恢复错误的主要方式，有两个变体：Ok和Err，比如在读取文件中

use std::fs::File;

fn main() {
  let file = File::open("hello.txt");
  match file {
    Ok(file) => file,
    Err(error) => {
      panic!("{}", err)
    }
  }
}

无论如何，当 open 失败时都会触发 panic，但是想要根据不同的失败原因来做出处理反应，比如文件不存在时，可以创建这个文件并返回

use std::{fs::File, io::ErrorKind};

fn main() {
  let file = File::open("hello.txt");
  let file = match file {
    Ok(file) => file,
    Err(error) => match error.kind() {
      ErrorKind::NotFound => match File::create("hello.txt") {
        Ok(fc) => fc,
        Err(e) => panic!("Tried to create file but therr was a problem: {:?}", e),
      },
      other_error => panic!("There was a problem opening the file: {:?}", other_error),
    },
  };
}

match 表达式确实有用，但可能用闭包更好一些，看起来阅读性更好

fn main() {
  let file = File::open("hello.txt").map_err(|error| {
    if error.kind() == ErrorKind::NotFound {
      File::create("hello.txt").unwrap_or_else(|error| {
        panic!("Tried to create file but therr was a problem: {:?}", error)
      });
    } else {
      panic!("There was a problem opening the file: {:?}", error);
    }
  });
}

方法

Result类型本身也定义了很多方法用来应对，比如unwrap方法，当返回值是 OK 则返回内部值，否则就会调用panic!

let file = File::open("hello.txt").unwrap();

还有一个expect用于在unwrap的基础上指定错误信息

let file = File::open("hello.txt").expect("Failed to open hello.txt");

这是一些其他的常用方法：

is_ok()和is_err()：返回 bool 值，告诉 Result 是成功的结果还是错误的结果
ok()：返回Option<T>类型的成功值，否则返回None
err()：返回Option<E>类型的错误值
unwrap_or(fallback)：返回成功值，否则返回 fallback，丢弃错误值

? 运算符

Rust 提供了?运算符用来传播错误，用来将错误返回给调用者，如果出现错误，就会提前终止函数执行，并返回错误。只能用于返回Result类型的函数

fn read_file() -> Result<String, io::Error> {
  let mut file = File::open("hello.txt")?;
  let mut s = String::new();
  file.read_to_string(&mut s)?;
  Ok(s)
}

自定义错误类型

对于复杂的应用，通常会定义自己的错误类型

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

#[derive(Debug)]
struct AppError {
  kind: String,
  message: String,
}

impl fmt::Display for AppError {
  fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
      write!(f, "{}: {}", self.kind, self.message)
  }
}

impl Error for AppError {}