简介
- 接上回书。
Rust 错误处理概述
- Rust 的可靠性之一就是错误处理的机制。
- 错误的分类分为两种，可恢复的和不可恢复的两种。
- 可恢复的通过
Result<T,E>，不可恢复的通过panicl宏。 - panic! 宏执行后，程序会展开一个错误信息，展开unwind、清理调用栈（Stack）最后退出程序。
- 可以在Cargo.toml 中设置
panic = 'abort'终止调用栈的清洗。
image.png - 调试信息需要在 debug 模式下进行。
指定输出错误栈信息 RUST_BACKTRACE = 1
- 可以通过运行
set RUST_BACKTRACE=1 && cargo run来打印堆栈中详细的错误信息
Result 枚举
- Result 枚举定义大致如下：
enum Result<T,E> {
Ok(T),
Err(E),
}
处理Result 的一种方式，match 表达式
- 举例：
use std::fs::File;
fn main() {
let fp = File::open("hello.txt");
let file = match fp {
Ok(file)=> {
file
},
Err(error) => panic!("文件没找到 {:?} ", error),
};
}
image.png
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- 上面的输出中可以看到
error.kind()中返回的是ErrorKind，如果想继续判定出错的原因是NotFound还需要继续修改代码逻辑。 - 出错判断的目的是什么，实际上文件无法打开的原因很多，但是如果特定是
NotFound则无需panic! 直接通过File::create即可，接下来看改进版本： - 首先第一步，先添加一个
NotFound的match->arm，这里需要注意，如果无法返回File类型，那么分支里一定要添加panic!()否则无法进行编译。
use std::{fs::File, io::ErrorKind};
fn main() {
let fp = File::open("hello.txt");
let file = match fp {
Ok(file)=> {
file
},
Err(error) => {
match error.kind() {
ErrorKind::NotFound => {
panic!("绝对是文件没找到{:?}", error);
},
// 这个无所谓起什么名字，用一个自定义的变量接收这个错误信息。
oe => panic!("绝对是文件没找到{:?}", oe),
}
} ,
};
}
image.png
- 继续添加，
File::create("hello.txt")，完善代码，如果文件不存在则创建，这个方法本身也是返回 Result 枚举，所以修改后的代码如下：
use std::{fs::File, io::ErrorKind};
fn main() {
let fp = File::open("hello.txt");
let file = match fp {
Ok(file)=> {
file
},
Err(error) => {
match error.kind() {
ErrorKind::NotFound => {
// panic!("绝对是文件没找到{:?}", error);
// 添加创建文件的功能
match File::create("hello.txt") {
Ok(file) => {
file
},
Err(err) => {
panic!("文件创建失败:{:?}", &err);
},
}
},
oe => panic!("绝对是文件没找到{:?}", oe),
}
} ,
};
}
- 通过代码的改进可以感觉到Rust 的match+强类型让代码不自觉的健壮完美，但是美中不足的是代码的结构好像过于冗余。
- 为了解决Match 过多的问题，可以通过
闭包结合unwrap_or_else<F>改善一下：（其实并不难理解我在代码注释中仔细标明） - 为了循序渐进我把代码逐步完善，首先通过
unwrap_or_else<F>改善代码第一步：
// 改写最初代码，把之前的都删除了，功能一致重构代码。
use std::{fs::File, io::ErrorKind};
fn main() {
let file = File::open("hello.txt").unwrap_or_else(|err| {
panic!("新的，文件创建失败:{:?}", &err);
});
}
- 可以看到代码已下载少了许多，第一步完成后通过对比
error.kind()的变体类型我们就可以判断出具体的错误是什么了，如果是ErrorKind::NotFound类型那么我们就尝试创建文件，否则直接panic!代码继续改进：
use std::{fs::File, io::ErrorKind};
fn main() {
let file = File::open("hello.txt").unwrap_or_else(|err| {
// 首先判断一下是文件无法找到的异常错误
if err.kind() == ErrorKind::NotFound {
// 尝试创建文件，同样通过 unwrap_or_else + 闭包方法完成，这样可以让代码更清晰
File::create("hello.txt").unwrap_or_else(|err|{
panic!("文件创建也失败了无法愉快的玩耍了，详情：{:?}", err);
})
}else{
panic!("其他错误，详情：{:?}", err);
}
});
}
Result 的 unwrap 方法和 expect 方法
- 其实Rust 还好，只要你慢慢尝试去理解它，而不是卧槽这个卧槽那个，就可以了。
- unwarp_or_else 方法上面已经介绍过了，这个方法很大程度上给程序员提供了灵活度，让你可以对错误的结果进行处理。
- 但是有些情况下根本不想进行处理，那么就可也通过 unwarp() 方法完成，这个方法很好理解，Result是OK返回里面的值，如果不是那么调用 panic! 宏。
- 缺点是无法指定错误信息，但是expect可以指定错误信息是什么，这样更便于调试
- 写一个小例子，一共三段代码可以逐步注释试一下，不多解释了：
use std::{fs::File, io::ErrorKind};
fn main() {
let file = File::open("hello.txt").unwrap_or_else(|err|{
panic!("出错啦！{:?}", err);
});
// 这一行的代码和上面的一致
let file = File::open("hello.txt").unwrap();
// 严格意义上和这个代码一致
let file = File::open("hello.txt").expect("设定了错误信息");
}
传播错误
- Rust 没有throw 异常的概念，但是并不意味着Rust 无法将错误传播出去，如果一个函数返回一个 Result 类型也就意味着使用者需要处理它不同的arm
- 举一个小例子：
use std::{fs::File, io::Error, io::{ErrorKind, Read}};
fn main() {
let file_content = read_file("hello.txt").expect("读取彻底失败。");
println!("文件内容：{}", file_content)
}
// 读取文件内容
fn read_file (file_name : &str) -> Result<String, Error> {
// 先尝试打开文件指针
let mut file = File::open(file_name).unwrap_or_else(|err|{
if err.kind() == ErrorKind::NotFound {
File::create(file_name).expect("文件创建失败，请尝试手动创建。");
File::open(file_name).expect("重新打开文件")
}else{
panic!("文件读取失败:{:?}", err);
}
});
// 创建结果变量
let mut s_result = String::new();
// 读取文件
match file.read_to_string(& mut s_result) {
Ok(_) => Ok(s_result),
Err(e) => Err(e),
}
}
更加快捷的错误传播方式 ？运算符
- 返回
Result<T,E>还是太麻烦，没关系Rust 提供了?运算符 -
?只能用于返回Result 的函数。 - 如果结果是OK，那么Ok中返回的就是对应Ok的值，那么程序继续执行 ，否则返回的就是 Err 变体，相当于在Err 的时候使用了return
- 所以标识
?的语句是有可能panic的。 - 针对上面的例子做个小修改就懂了：
use std::{fs::File, io::Error, io::{ErrorKind, Read}};
fn main() {
let file_content = read_file("hello.txt").expect("读取彻底失败。");
println!("文件内容：{}", file_content)
}
// 读取文件内容
fn read_file (file_name : &str) -> Result<String, Error> {
// 先尝试打开文件指针
let mut file = File::open(file_name).unwrap_or_else(|err|{
if err.kind() == ErrorKind::NotFound {
File::create(file_name).expect("文件创建失败，请尝试手动创建。");
File::open(file_name).expect("重新打开文件")
}else{
panic!("文件读取失败:{:?}", err);
}
});
// 创建结果变量
let mut s_result = String::new();
// 读取文件
file.read_to_string(& mut s_result)?;
Ok(s_result) // 这个还是要有否则Result::Ok 无法确定值。
}
- 在做一些改进，链式操作，就相对完美了
// 通过 ? 把代码搞到一行上去就会很帅
file.read_to_string(& mut s_result)?.Ok(s_result)
？与 from 函数
-
Trait std::convert::From隐式的将一个错误类型转换成另外一个类型。 - 所有
?运算符都会通过 from 进行隐式转换。 - 这个概念先了解即可。
在main 函数中使用?返回值
- 上面例子中我们通过
let file_content = read_file("hello.txt").expect("读取彻底失败。");在main 函数中处理Result，实际上main函数也是可以定义Result 返回值的。 - 举例：
use std::{fs::File, io::Error, io::{ErrorKind, Read}};
fn main() -> Result<(), Error >{
let file_content = read_file("hello.txt")?;
println!("文件内容：{}", file_content);
Ok(())
}
什么时候应该使用 panic!
- 在定义一个可能失败的函数时，优先考虑返回Result，否则就panic!
# 如下使用场景：
1、演示某些概念：unwrap
2、原型代码：unwrap、expect
3、测试：unwrap、expect
- 另外当代码最终可能处于损坏状态时，最好使用panic!
- 调用代码时传入无意义的值时，panic!
- 如果失败是可以预期的：Result
- 当对代码值进行操作的时候，首先应该验证这些值：panic!
结束
- 感谢阅读，下章见。
