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  Rust - 错误处理

  • 简述

    在 Rust 中，错误可以分为两大类，如下表所示。
    序号 名称 & 描述 用法
    1
    Recoverable
    可处理的错误
    		Result enum
    2
    UnRecoverable
    无法处理的错误
    		panic macro
    可恢复错误是可以纠正的错误。当程序遇到可恢复的错误时，它可以重试失败的操作或指定替代的操作过程。可恢复的错误不会导致程序突然失败。可恢复错误的一个示例是找不到文件错误。
    不可恢复的错误会导致程序突然失败。如果发生不可恢复的错误，程序将无法恢复到正常状态。它无法重试失败的操作或撤消错误。不可恢复错误的一个示例是尝试访问超出数组末尾的位置。
    与其他编程语言不同，Rust 没有异常。它为可恢复的错误返回一个枚举Result<T, E>，同时它调用panic宏，如果程序遇到不可恢复的错误。在恐慌宏导致程序突然退出了。

  • Panic 宏和 Unrecoverable 错误

    panic! 宏允许程序立即终止并向程序调用者提供反馈。当程序达到不可恢复状态时应该使用它。 
    
fn main() {
   panic!("Hello");
   println!("End of main"); //unreachable statement
}
    在上面的例子中，程序在遇到panic!时会立即终止。

    输出

    
thread 'main' panicked at 'Hello', main.rs:3

    说明：panic!

    
fn main() {
   let a = [10,20,30];
   a[10]; //invokes a panic since index 10 cannot be reached
}
    输出如下所示 - 
    
warning: this expression will panic at run-time
--> main.rs:4:4
  |
4 | a[10];
  | ^^^^^ index out of bounds: the len is 3 but the index is 10
$main
thread 'main' panicked at 'index out of bounds: the len 
is 3 but the index is 10', main.rs:4
note: Run with `RUST_BACKTRACE=1` for a backtrace.
    一个程序可以调用 panic! 宏，如果违反业务规则，如下例所示 - 
    
fn main() {
   let no = 13; 
   //try with odd and even
   if no%2 == 0 {
      println!("Thank you , number is even");
   } else {
      panic!("NOT_AN_EVEN"); 
   }
   println!("End of main");
}
    如果分配给变量的值为奇数，则上面的示例将返回错误。

    输出

    
thread 'main' panicked at 'NOT_AN_EVEN', main.rs:9
note: Run with `RUST_BACKTRACE=1` for a backtrace.

  • Result 枚举和 Recoverable 错误

    Result - <T,E> 可用于处理可恢复的错误。它有两种变体 -OK 和 Err. T 和 E 是泛型类型参数。 T 表示将在 OK 变体中的成功案例中返回的值的类型，以及 E 表示将在 Err 变体中的失败情况下返回的错误类型。 
    
enum Result<T,E> {
   OK(T),
   Err(E)
}
    让我们通过一个例子来理解这一点 - 
    
use std::fs::File;
fn main() {
   let f = File::open("main.jpg"); 
   //this file does not exist
   println!("{:?}",f);
}
    如果文件已经存在，程序返回OK(File)，如果找不到文件，则返回Err(Error)。 
    
Err(Error { repr: Os { code: 2, message: "No such file or directory" } })
    现在让我们看看如何处理 Err 变体。
    以下示例处理使用打开文件时返回的错误 match 陈述 
    
use std::fs::File;
fn main() {
   let f = File::open("main.jpg");   // main.jpg doesn't exist
   match f {
      Ok(f)=> {
         println!("file found {:?}",f);
      },
      Err(e)=> {
         println!("file not found \n{:?}",e);   //handled error
      }
   }
   println!("end of main");
}
    注意-该程序打印"end of main"，虽然未找到文件。这意味着程序已经优雅地处理了错误。

    输出

    
file not found
Os { code: 2, kind: NotFound, message: "The system cannot find the file specified." }
end of main

    说明

    如果数字不是偶数，is_even函数将返回错误。main() 函数处理这个错误。 
    
fn main(){
   let result = is_even(13);
   match result {
      Ok(d)=>{
         println!("no is even {}",d);
      },
      Err(msg)=>{
         println!("Error msg is {}",msg);
      }
   }
   println!("end of main");
}
fn is_even(no:i32)->Result<bool,String> {
   if no%2==0 {
      return Ok(true);
   } else {
      return Err("NOT_AN_EVEN".to_string());
   }
}
    注意-由于main函数处理错误，"end of main"被打印。

    输出

    
Error msg is NOT_AN_EVEN
end of main

  • unwrap() 和 expect()

    标准库包含两个枚举 - Result <T,E>和 Option <T>实现的辅助方法。您可以使用它们来简化您真的不希望事情失败的错误情况。在方法成功的情况下，“unwrap”函数用于提取实际结果。
    序号 方法 签名 & 描述
    1 unwrap
    unwrap(self): T
    期望 self 为 Ok/Some 并返回其中包含的值。如果是Err 或者 None 相反，它会引发恐慌并显示错误的内容。
    2 expect
    expect(self, msg: &str): T
    行为类似于解包，除了它在恐慌之前除了错误的内容之外输出自定义消息。

  • unwrap()

    unwrap() 函数返回操作成功的实际结果。如果操作失败，它将返回带有默认错误消息的恐慌。此函数是 match 语句的简写。这在下面的示例中显示 - 
    
fn main(){
   let result = is_even(10).unwrap();
   println!("result is {}",result);
   println!("end of main");
}
fn is_even(no:i32)->Result<bool,String> {
   if no%2==0 {
      return Ok(true);
   } else {
      return Err("NOT_AN_EVEN".to_string());
   }
}
result is true
end of main
    修改上面的代码，传递一个奇数给 is_even() 功能。
    unwrap()函数将报出错误和如下所示返回缺省错误消息 
    
thread 'main' panicked at 'called `Result::unwrap()` on 
an `Err` value: "NOT_AN_EVEN"', libcore\result.rs:945:5
note: Run with `RUST_BACKTRACE=1` for a backtrace

  • expect()

    程序可以在发生紧急情况时返回自定义错误消息。这在以下示例中显示 - 
    
use std::fs::File;
fn main(){
   let f = File::open("pqr.txt").expect("File not able to open");
   //file does not exist
   println!("end of main");
}
    函数expect() 类似于unwrap()。唯一的区别是可以使用expect 显示自定义错误消息。

    输出

    
thread 'main' panicked at 'File not able to open: Error { repr: Os 
{ code: 2, message: "No such file or directory" } }', src/libcore/result.rs:860
note: Run with `RUST_BACKTRACE=1` for a backtrace.
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