理解 Rust 中的不可恢复错误和可恢复错误

Rust 中的不可恢复错误：Panic 宏

在 Rust 中，不可恢复错误指的是程序无法安全继续执行的情况。这些错误通过 panic! 宏来处理。当 panic! 被触发时，应用程序将停止执行，并展开栈，这通常会导致进程终止。

示例：索引越界

例如，如果你尝试访问超出向量范围的索引，将会引发 panic：

let names = vec!["Sunny", "Hugo", "Charlie"];
names[10]; // 这将导致 panic

// thread 'main' panicked at src/main.rs:5:10:
// index out of bounds: the len is 3 but the index is 10

在数据无效或无法从错误中恢复的情况下，你可以手动调用 panic! 宏：

panic!("The app cannot continue, please fix data");

// thread 'main' panicked at src/main.rs:2:5:
// The app cannot continue, please fix data

不可恢复错误总结

当程序因关键问题（如数据无效或违反程序假设的情况）而无法继续时，就会发生不可恢复错误。panic! 宏用于在这些错误发生时停止程序执行。

Rust 中的可恢复错误：Result 枚举

与此相对，可恢复错误是指程序可以处理并继续运行的错误。这类错误通过 Result 枚举来处理。

Result 枚举有两个变体：

• Ok(T): 表示成功，包含结果值
• Err(E): 表示失败，包含错误值

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

示例：文件未找到

如果你尝试打开一个不存在的文件，可以在不崩溃程序的情况下处理错误。以下是使用 Result 枚举和 match 语句的示例：

use std::fs::File;

fn main() {
    let file = File::open("bad_file.png");
    match file {
        Ok(f) => {
            println!("File found {:?}", f);
        },
        Err(e) => {
            println!("File not found {:?}", e);
        }
    }

    println!("App is still running...");
}

// File not found Os { code: 2, kind: NotFound, message: "The system cannot find the file specified." }
// App is still running...

如你所见，程序没有 panic，而是通过打印错误信息来处理错误，应用程序继续运行。

错误处理的辅助方法

你可能见过 Rust 中的 unwrap() 方法，并想知道它的作用。unwrap() 是处理 Result 类型的快捷方式，但存在风险。如果结果是 Ok，unwrap() 返回值。然而，如果结果是 Err，unwrap() 将导致 panic。

你可以用 unwrap() 替换 match 语句：

let file = File::open("bad_file.png").unwrap();

// thread 'main' panicked at src/main.rs:4:43:
// called `Result::unwrap()` on an `Err` value: Os { code: 2, kind: NotFound, message: "The system cannot find the file specified." }

如你所见，如果文件未找到，程序将 panic 并停止运行。

第二个选项是 expect()。

expect() 方法类似于 unwrap()，但允许你提供自定义错误信息。如果你希望提供更多关于错误的上下文，而不仅仅依赖于默认的 panic 信息，这将非常有用。

let file = File::open("bad_file.png").expect("Ooops something went wrong");

// thread 'main' panicked at src/main.rs:4:43:
// Ooops something went wrong: Os { code: 2, kind: NotFound, message: "The system cannot find the file specified." }

结论

• 不可恢复错误：在程序无法继续的情况下使用 panic!。这些错误会停止程序的执行。
• 可恢复错误：使用 Result 枚举来处理程序可以继续的错误。你可以使用 match、unwrap() 或 expect() 来处理这些错误。