rust学习十、异常处理(错误处理)

在书籍中，中文译者翻译为错误,这是因为原文是"Error"。

但在很多语言中，都是书写为异常。

一、概述

rust的错误处理与众不同，前文已经提及：大家称为异常，它称为错误。

 

不可恢复的错误，可以大体称为panic(恐慌)！ 太率性了....

那么我们的问题是：除了一些的确不可处理的异常，rust是否也和大部分语言那样使用try catch来捕获和跳过？

所谓的不可恢复错误，其实也可以被try catch处理？

 

二、用panic!宏处理错误

不可恢复错误发生的时候的通常表现：会打印出一个错误信息，展开并清理栈数据，然后退出

通过一个环境变量，可以让 Rust 在 panic 发生时打印调用堆栈（call stack）以便于定位 panic 的原因.

 

两种退出方式

1. abort- 粗暴退出，让操作系统收拾残局
2. 回溯栈并清理它遇到的每一个函数的数据。如果需要查看堆栈，可以把环境变量RUST_BACKTRACE设置为不是0即可

设置退出方式

Cargo.toml中设置，如下：

[profile.release]
panic = 'abort'

上文中，panic还可以是设置为unwind，这是默认的

上例是release,如果想在调试的时候，那么可以添加profile.dev

更多的配置，可以参考 https://www.rustwiki.org.cn/zh-CN/cargo/index.html

 

触发方式

1. 直接调用panic!宏
   
2. 一些可能导致不可恢复的错误，例如除以0，越绝访问向量

 

示例一、直接触发

 输出一大堆!!!

示例二、越界访问

输出太多，截取了比较又意义的部分：已经足够明白那里发生错误的。

毫无疑问，对于第二种情况，在其它语言种，一般简单try catch就可以处理了！

三、用Result处理可恢复错误

Resutt<T,E>是什么

一个枚举类型，类似Option。

有两个成员：Ok,Err

和Option的Some,None一样，Ok,Err也是可以直接使用，不需要书写前缀，因为它们都在prelude中导入了。

注意：prelude是序章的意思，可以理解为rust为每一个应用自动导入的部分。

 

处理Result，处理错误类型

由于Result是类似Option的枚举（前文已经说过有Ok,Err)，所以，可以这样使用:

use std::fs::File;
use std::io::ErrorKind;

fn main() {
    let greeting_file_result = File::open("hello.txt");

    let greeting_file = match greeting_file_result {
        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:?}");
            }
        },
    };
}

 

或者

use std::fs::File;
use std::io::ErrorKind;

fn main() {
    let greeting_file = File::open("hello.txt").unwrap_or_else(|error| {
        if error.kind() == ErrorKind::NotFound {
            File::create("hello.txt").unwrap_or_else(|error| {
                panic!("Problem creating the file: {:?}", error);
            })
        } else {
            panic!("Problem opening the file: {:?}", error);
        }
    });
}

 

失败的两种处理：unwrap,expect

use std::fs::File;

fn main() {
    let greeting_file = File::open("hello.txt").unwrap();
    let greeting_file2 = File::open("hello.txt")
        .expect("hello.txt should be included in this project");
}

unwrap和expect的区别在于：后者会在触发错误的时候，直接打印参数值。

expect方法内部大体是这样的：

    #[inline]
    #[track_caller]
    #[stable(feature = "result_expect", since = "1.4.0")]
    pub fn expect(self, msg: &str) -> T
    where
        E: fmt::Debug,
    {
        match self {
            Ok(t) => t,
            Err(e) => unwrap_failed(msg, &e),
        }
    }

 

逻辑：正常就返回值、不正常的则返回一个异常(不可恢复的错误，退出)。

 

3.1传播错误-如何处理错误

在大部分的语言中，有两种方式：继续抛出或者捕获之后做其它处理，例如java就是这样处理的。

这个内容比较多，所以单独一个小章节说明：

1. 常规处理-根据result结果返回需要的内容
2. 使用?简化处理
3. 不是任何地方都可以用?
4. 让main()函数可以支持?
5. Box<dyn Error>

常规处理-这个没有什么好说的。

 

使用?简化处理

1.正常代码

use std::fs::File;
use std::io::{self, Read};

fn read_username_from_file() -> Result<String, io::Error> {
    let username_file_result = File::open("hello.txt");

    let mut username_file = match username_file_result {
        Ok(file) => file,
        Err(e) => return Err(e),
    };

    let mut username = String::new();

    match username_file.read_to_string(&mut username) {
        Ok(_) => Ok(username),
        Err(e) => Err(e),
    }
}

 

2.简化代码-1

use std::fs::File;
use std::io::{self, Read};

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

 

?这里表示 match xxxx 一段内容。如果出现异常，则退出了，正常就继续：

 match username_file_result {
        Ok(file) => file,
        Err(e) => return Err(e),
};

 

因为这个过于套路，所以缩略为一个问号表示即可！

 

3. 继续简化的代码_2

use std::fs::File;
use std::io::{self, Read};
fn read_username_from_file() -> Result<String, io::Error> {
    let mut username = String::new();
    File::open("hello.txt")?.read_to_string(&mut username)?;
    Ok(username)
}

 

这里主要使用链式写法简化了。毫无疑问，这个链式的还是比较受到欢迎的！！！

 

哪里不能用？

函数的返回值不同于？

最典型例子：

use std::fs::File;

fn main() {
    let greeting_file = File::open("hello.txt")?;
}

 

这是因为main的返回类型是()    --  rust的什么都奇怪的很，虽然最内核大家都差不多。

让main支持?

有什么惊人之举吗？没有，就是修改返回类型。

use std::error::Error;
use std::fs::File;

fn main() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let greeting_file = File::open("hello.txt")?;

    Ok(())
}

 

四、要不要panic!宏

 原文说了一堆口水话，对于有经验的工程师而言，没有什么价值。略！

五、小结

1. rust的错误处理和其它部分一样，力图做到与众不同- Error,panic!、Ok、Err、？、Box 这是凭空多出来的一些新概念（老东西换新的名称)
2. 暂时没有介绍如何让所谓的不可恢复错误编程可以忽略的异常 --类似越界访问，在其它语言再正常不过了。但这个应该rust是一定有的，只是本章并没有提到。
3. 利用Resut和?某种程度上，会让代码看起来比一些语言好看一些（仅仅是好看而已）
4. 注意异常处理原则。 或者注意团队中的统一处理原则