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1. 前言

这篇文章写得比较长,全文读完大约需要15-20min,如果对Rust的错误处理不清楚或还有些许模糊的同学,请静下心来细细阅读。当读完该篇文章后,可以说对Rust的错误处理可以做到掌握自如。

笔者花费较长篇幅来描述错误处理的来去,详细介绍其及一步步梳理内容,望大家能耐心读完后对大家有所帮助。当然,在写这篇文章之时,也借阅了大量互联网资料,详见链接见底部参考链接

掌握好Rust的错误设计,不仅可以提升我们对错误处理的认识,对代码结构、层次都有很大的帮助。那废话不多说,那我们开启这段阅读之旅吧 !

2. 背景

笔者在写这篇文章时,也翻阅一些资料关于Rust的错误处理资料,多数是对其一笔带过,导致之前接触过其他语言的新同学来说,上手处理Rust的错误会有当头棒喝的感觉。找些资料发现unwrap()也可以解决问题,然后心中暗自窃喜,程序在运行过程中,因为忽略检查或程序逻辑判断,导致某些情况,程序panic。这可能是我们最不愿看到的现象,遂又回到起点,重新去了解Rust的错误处理。

这篇文章,通过一步步介绍,让大家清晰知道Rust的错误处理的究竟。介绍在Rust中的错误使用及如何处理错误,以及在实际工作中关于其使用技巧。

3. unwrap的危害!

下面我们来看一段代码,执行一下:

fn main() {
    let path = "/tmp/dat";
    println!("{}", read_file(path));
}

fn read_file(path: &str) -> String {
    std::fs::read_to_string(path).unwrap()
}

程序执行结果:

thread 'main' panicked at 'called `Result::unwrap()` on an `Err` value: Os { code: 2, kind: NotFound, message: "No such file or directory" }', src/libcore/result.rs:1188:5
stack backtrace:
   0: backtrace::backtrace::libunwind::trace
             at /Users/runner/.cargo/registry/src/github.com-1ecc6299db9ec823/backtrace-0.3.40/src/backtrace/libunwind.rs:88
  ...
  15: rust_sugar::read_file
             at src/main.rs:7
  16: rust_sugar::main
             at src/main.rs:3
  ...
  25: rust_sugar::read_file
note: Some details are omitted, run with `RUST_BACKTRACE=full` for a verbose backtrace.

什么,因为path路径不对,程序竟然崩溃了,这个是我们不能接受的!

unwrap() 这个操作在rust代码中,应该看过很多这种代码,甚至此时我们正在使用它。它主要用于OptionResult的打开其包装的结果。常常我们在代码中,使用简单,或快速处理,使用了 unwrap() 的操作,但是,它是一个非常危险的信号!

可能因为没有程序检查或校验,潜在的bug可能就出现其中,使得我们程序往往就panic了。这可能使我们最不愿看到的现象。

在实际项目开发中,程序中可能充斥着大量代码,我们很难避免unwrap()的出现,为了解决这种问题,我们通过做code review,或使用脚本工具检查其降低其出现的可能性。

通常每个项目都有一些约束,或许:在大型项目开发中, 不用unwrap() 方法,使用其他方式处理程序,unwrap() 的不出现可能会使得程序的健壮性高出很多。

这里前提是团队或大型项目,如果只是写一个简单例子(demo)就不在本篇文章的讨论范畴。因为一个Demo的问题,可能只是快速示范或演示,不考虑程序健壮性, unwrap() 的操作可能会更方便代码表达。

可能有人会问,我们通常跑程序unit test,其中的很多mock数据会有 unwrap() 的操作,我们只是为了在单元测试中使得程序简单。这种也能不使用吗?答案:是的,完全可以不使用 unwrap() 也可以做到的。

4. 对比语言处理错误

说到unwrap(),我们不得不提到rust的错误处理,unwrap()Rust的错误处理是密不可分的。

4.1 golang的错误处理演示

如果了解golang的话,应该清楚下面这段代码的意思:

package main

import (
    "io/ioutil"
    "log"
)

func main() {
    path := "/tmp/dat"  //文件路径
    file, err := readFile(path) 
    if err != nil {
        log.Fatal(err) //错误打印
    }
    println("%s", file) //打印文件内容
}

func readFile(path string) (string, error) {
    dat, err := ioutil.ReadFile(path)  //读取文件内容
    if err != nil {  //判断err是否为nil
        return "", err  //不为nil,返回err结果
    }
    return string(dat), nil  //err=nil,返回读取文件内容
}

我们执行下程序,打印如下。执行错误,当然,因为我们给的文件路径不存在,程序报错。

2020/02/24 01:24:04 open /tmp/dat: no such file or directory

这里,golang采用多返回值方式,程序报错返回错误问题,通过判断 err!=nil 来决定程序是否继续执行或终止该逻辑。当然,如果接触过golang项目时,会发现程序中大量充斥着if err!=nil的代码,对此网上有对if err!=nil进行了很多讨论,因为这个不在本篇文章的范畴中,在此不对其追溯、讨论。

4.2 Rust 错误处理示例

对比了golang代码,我们对照上面的例子,看下在Rust中如何编写这段程序,代码如下:

fn main() {
    let path = "/tmp/dat";  //文件路径
    match read_file(path) { //判断方法结果
        Ok(file) => { println!("{}", file) } //OK 代表读取到文件内容,正确打印文件内容
        Err(e) => { println!("{} {}", path, e) } //Err代表结果不存在,打印错误结果
    }
}

fn read_file(path: &str) -> Result<String,std::io::Error> { //Result作为结果返回值
    std::fs::read_to_string(path) //读取文件内容
}

当前,因为我们给的文件路径不存在,程序报错,打印内容如下:

No such file or directory (os error 2)

Rust代表中,Result是一个enum枚举对象,部分源码如下:

pub enum Result<T, E> {
    /// Contains the success value
    Ok(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] T),

    /// Contains the error value
    Err(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] E),
}

通常我们使用Result的枚举对象作为程序的返回值,通过Result来判断其结果,我们使用match匹配的方式来获取Result的内容,判断正常(Ok)或错误(Err)。

或许,我们大致向上看去,golang代码和Rust代码没有本质区别,都是采用返回值方式,给出程序结果。下面我们就对比两种语言说说之间区别:

  • golang采用多返回值方式,我们在拿到目标结果时(上面是指文件内容file),需要首先对err判断是否为nil,并且我们在return时,需要给多返回值分别赋值,调用时需要对 if err!=nil 做结果判断。
  • Rust中采用Result的枚举对象做结果返回。枚举的好处是:多选一。因为Result的枚举类型为OkErr,使得我们每次在返回Result的结果时,要么是Ok,要么是Err。它不需要return结果同时给两个值赋值,这样的情况只会存在一种可能性: Ok or Err
  • golang的函数调用需要对 if err!=nil做结果判断,因为这段代码 判断是手动逻辑,往往我们可能因为疏忽,导致这段逻辑缺失,缺少校验。当然,我们在编写代码期间可以通过某些工具 lint 扫描出这种潜在bug。
  • Rustmatch判断是自动打开,当然你也可以选择忽略其中某一个枚举值,我们不在此说明。

可能有人发现,如果我有多个函数,需要多个函数的执行结果,这样需要match代码多次,代码会不会是一坨一坨,显得代码很臃肿,难看。是的,这个问题提出的的确是有这种问题,不过这个在后面我们讲解的时候,会通过程序语法糖避免多次match多次结果的问题,不过我们在此先不叙说,后面将有介绍。

5. Rust中的错误处理

前面不管是golang还是Rust采用return返回值方式,两者都是为了解决程序中错误处理的问题。好了,前面说了这么多,我们还是回归正题:Rust中是如何对错误进行处理的?

要想细致了解Rust的错误处理,我们需要了解std::error::Error,该trait的内部方法,部分代码如下: 参考链接:https://doc.rust-lang.org/std/error/trait.Error.html

pub trait Error: Debug + Display {

    fn description(&self) -> &str {
        "description() is deprecated; use Display"
    }

    #[rustc_deprecated(since = "1.33.0", reason = "replaced by Error::source, which can support \
                                                   downcasting")]

    fn cause(&self) -> Option<&dyn Error> {
        self.source()
    }

    fn source(&self) -> Option<&(dyn Error + 'static)> { None }

    #[doc(hidden)]
    fn type_id(&self, _: private::Internal) -> TypeId where Self: 'static {
        TypeId::of::<Self>()
    }

    #[unstable(feature = "backtrace", issue = "53487")]
    fn backtrace(&self) -> Option<&Backtrace> {
        None
    }
}
  • description()在文档介绍中,尽管使用它不会导致编译警告,但新代码应该实现impl Display ,新impl的可以省略,不用实现该方法, 要获取字符串形式的错误描述,请使用to_string()
  • cause()1.33.0被抛弃,取而代之使用source()方法,新impl的不用实现该方法。
  • source()此错误的低级源,如果内部有错误类型Err返回:Some(e),如果没有返回:None
  • 如果当前Error是低级别的Error,并没有子Error,需要返回None。介于其本身默认有返回值None,可以不覆盖该方法。
  • 如果当前Error包含子Error,需要返回子ErrorSome(err),需要覆盖该方法。
  • type_id()该方法被隐藏。
  • backtrace()返回发生此错误的堆栈追溯,因为标记unstable,在Ruststable版本不被使用。
  • 自定义的Error需要impl std::fmt::Debug的trait,当然我们只需要在默认对象上添加注解:#[derive(Debug)]即可。

总结一下,自定义一个error需要实现如下几步:

  • 手动实现impl std::fmt::Display的trait,并实现fmt(...)方法。
  • 手动实现impl std::fmt::Debugtrait,一般直接添加注解即可:#[derive(Debug)]
  • 手动实现impl std::error::Errortrait,并根据自身error级别是否覆盖std::error::Error中的source()方法。

下面我们自己手动实现下Rust自定义错误:CustomError

use std::error::Error;

///自定义类型 Error,实现std::fmt::Debug的trait
#[derive(Debug)]
struct CustomError {
    err: ChildError,
}

///实现Display的trait,并实现fmt方法
impl std::fmt::Display for CustomError {
    fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        write!(f, "CustomError is here!")
    }
}

///实现Error的trait,因为有子Error:ChildError,需要覆盖source()方法,返回Some(err)
impl std::error::Error for CustomError {
    fn source(&self) -> Option<&(dyn std::error::Error + 'static)> {
        Some(&self.err)
    }
}


///子类型 Error,实现std::fmt::Debug的trait
#[derive(Debug)]
struct ChildError;

///实现Display的trait,并实现fmt方法
impl std::fmt::Display for ChildError {
    fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        write!(f, "ChildError is here!")
    }
}

///实现Error的trait,因为没有子Error,不需要覆盖source()方法
impl std::error::Error for ChildError {}

///构建一个Result的结果,返回自定义的error:CustomError
fn get_super_error() -> Result<(), CustomError> {
    Err(CustomError { err: ChildError })
}

fn main() {
    match get_super_error() {
        Err(e) => {
            println!("Error: {}", e);
            println!("Caused by: {}", e.source().unwrap());
        }
        _ => println!("No error"),
    }
}
  • ChildError为子类型Error,没有覆盖source()方法,空实现了std::error::Error
  • CustomError有子类型ChildError,覆盖source(),并返回了子类型Option值:Some(&self.err)

运行执行结果,显示如下:

Error: CustomError is here!
Caused by: ChildError is here!

至此,我们就了解了如何实现Rust自定义Error了。

6. 自定义Error转换:From

上面我们说到,函数返回Result的结果时,需要获取函数的返回值是成功(Ok)还是失败(Err),需要使用match匹配,我们看下多函数之间调用是如何解决这类问题的?假设我们有个场景: 读取一文件 将文件内容转化为UTF8格式 * 将转换后格式内容转为u32的数字。

所以我们有了下面三个函数(省略部分代码):

...

///读取文件内容
fn read_file(path: &str) -> Result<String, std::io::Error> {
    std::fs::read_to_string(path)
}

/// 转换为utf8内容
fn to_utf8(v: &[u8]) -> Result<&str, std::str::Utf8Error> {
    std::str::from_utf8(v)
}

/// 转化为u32数字
fn to_u32(v: &str) -> Result<u32, std::num::ParseIntError> {
    v.parse::<u32>()
}

最终,我们得到u32的数字,对于该场景如何组织我们代码呢?

  • unwrap()直接打开三个方法,取出值。这种方式太暴力,并且会有bug,造成程序panic,不被采纳。
  • match匹配,如何返回OK,继续下一步,否则报错终止逻辑,那我们试试。

参考代码如下:

fn main() {
    let path = "./dat";
    match read_file(path) {
        Ok(v) => {
            match to_utf8(v.as_bytes()) {
                Ok(u) => {
                    match to_u32(u) {
                        Ok(t) => {
                            println!("num:{:?}", u);
                        }
                        Err(e) => {
                            println!("{} {}", path, e)
                        }
                    }
                }
                Err(e) => {
                    println!("{} {}", path, e)
                }
            }
        }
        Err(e) => {
            println!("{} {}", path, e)
        }
    }
}

///读取文件内容
fn read_file(path: &str) -> Result<String, std::io::Error> {
    std::fs::read_to_string(path)
}

/// 转换为utf8内容
fn to_utf8(v: &[u8]) -> Result<&str, std::str::Utf8Error> {
    std::str::from_utf8(v)
}

/// 转化为u32数字
fn to_u32(v: &str) -> Result<u32, std::num::ParseIntError> {
    v.parse::<u32>()
}

天啊,虽然是实现了上面场景的需求,但是代码犹如叠罗汉,程序结构越来越深啊,这个是我们没法接受的!match匹配导致程序如此不堪一击。那么有没有第三种方法呢?当然是有的:From转换。

前面我们说到如何自定义的Error,如何我们将上面三个error收纳到我们自定义的Error中,将它们三个Error变成自定义Error子Error,这样我们对外的Result统一返回自定义的Error。这样程序应该可以改变点什么,我们来试试吧。

#[derive(Debug)]
enum CustomError {
    ParseIntError(std::num::ParseIntError),
    Utf8Error(std::str::Utf8Error),
    IoError(std::io::Error),
}
impl std::error::Error for CustomError{
    fn source(&self) -> Option<&(dyn std::error::Error + 'static)> {
        match &self {
            CustomError::IoError(ref e) => Some(e),
            CustomError::Utf8Error(ref e) => Some(e),
            CustomError::ParseIntError(ref e) => Some(e),
        }
    }
}

impl Display for CustomError{
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        match &self {
            CustomError::IoError(ref e) => e.fmt(f),
            CustomError::Utf8Error(ref e) => e.fmt(f),
            CustomError::ParseIntError(ref e) => e.fmt(f),
        }
    }
}

impl From<ParseIntError> for CustomError {
    fn from(s: std::num::ParseIntError) -> Self {
        CustomError::ParseIntError(s)
    }
}

impl From<IoError> for CustomError {
    fn from(s: std::io::Error) -> Self {
        CustomError::IoError(s)
    }
}

impl From<Utf8Error> for CustomError {
    fn from(s: std::str::Utf8Error) -> Self {
        CustomError::Utf8Error(s)
    }
}
  • CustomError为我们实现的自定义Error
  • CustomError有三个子类型Error
  • CustomError分别实现了三个子类型ErrorFrom的trait,将其类型包装为自定义Error的子类型

好了,有了自定义的CustomError,那怎么使用呢? 我们看代码:

use std::io::Error as IoError;
use std::str::Utf8Error;
use std::num::ParseIntError;
use std::fmt::{Display, Formatter};


fn main() -> std::result::Result<(),CustomError>{
    let path = "./dat";
    let v = read_file(path)?;
    let x = to_utf8(v.as_bytes())?;
    let u = to_u32(x)?;
    println!("num:{:?}",u);
    Ok(())
}

///读取文件内容
fn read_file(path: &str) -> std::result::Result<String, std::io::Error> {
    std::fs::read_to_string(path)
}

/// 转换为utf8内容
fn to_utf8(v: &[u8]) -> std::result::Result<&str, std::str::Utf8Error> {
    std::str::from_utf8(v)
}

/// 转化为u32数字
fn to_u32(v: &str) -> std::result::Result<u32, std::num::ParseIntError> {
    v.parse::<u32>()
}


#[derive(Debug)]
enum CustomError {
    ParseIntError(std::num::ParseIntError),
    Utf8Error(std::str::Utf8Error),
    IoError(std::io::Error),
}
impl std::error::Error for CustomError{
    fn source(&self) -> Option<&(dyn std::error::Error + 'static)> {
        match &self {
            CustomError::IoError(ref e) => Some(e),
            CustomError::Utf8Error(ref e) => Some(e),
            CustomError::ParseIntError(ref e) => Some(e),
        }
    }
}

impl Display for CustomError{
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        match &self {
            CustomError::IoError(ref e) => e.fmt(f),
            CustomError::Utf8Error(ref e) => e.fmt(f),
            CustomError::ParseIntError(ref e) => e.fmt(f),
        }
    }
}

impl From<ParseIntError> for CustomError {
    fn from(s: std::num::ParseIntError) -> Self {
        CustomError::ParseIntError(s)
    }
}

impl From<IoError> for CustomError {
    fn from(s: std::io::Error) -> Self {
        CustomError::IoError(s)
    }
}

impl From<Utf8Error> for CustomError {
    fn from(s: std::str::Utf8Error) -> Self {
        CustomError::Utf8Error(s)
    }
}

其实我们主要关心的是这段代码:

fn main() -> Result<(),CustomError>{
    let path = "./dat";
    let v = read_file(path)?;
    let x = to_utf8(v.as_bytes())?;
    let u = to_u32(x)?;
    println!("num:{:?}",u);
    Ok(())
}

我们使用了?来替代原来的match匹配的方式。?使用问号作用在函数的结束,意思是:

  • 程序接受了一个Result<(),CustomError>自定义的错误类型。
  • 当前如果函数结果错误,程序自动抛出Err自身错误类型,并包含相关自己类型错误信息,因为我们做了From转换的操作,该函数的自身类型错误会通过实现的From操作自动转化为CustomError的自定义类型错误。
  • 当前如果函数结果正确,继续之后逻辑,直到程序结束。

这样,我们通过From?解决了之前match匹配代码层级深的问题,因为这种转换是无感知的,使得我们在处理好错误类型后,只需要关心我们的目标值即可,这样不需要显示对Err(e)的数据单独处理,使得我们在函数后添加?后,程序一切都是自动了。

还记得我们之前讨论在对比golang的错误处理时的:if err!=nil的逻辑了吗,这种因为用了?语法糖使得该段判断将不再存在。

另外,我们还注意到,Result的结果可以作用在main函数上,

  • 是的,Result的结果不仅能作用在main函数上
  • Result还可以作用在单元测试上,这就是我们文中刚开始提到的:因为有了Result的作用,使得我们在程序中几乎可以完全摒弃unwrap()的代码块,使得程序更轻,大大减少潜在问题,程序组织结构更加清晰。

下面这是作用在单元测试上的Result的代码:

...

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_get_num() -> std::result::Result<(), CustomError> {
        let path = "./dat";
        let v = read_file(path)?;
        let x = to_utf8(v.as_bytes())?;
        let u = to_u32(x)?;
        assert_eq!(u, 8);
        Ok(())
    }
}

7. 重命名Result

我们在实际项目中,会大量使用如上的Result结果,并且ResultErr类型是我们自定义错误,导致我们写程序时会显得非常啰嗦冗余

///读取文件内容
fn read_file(path: &str) -> std::result::Result<String, CustomError> {
    let val = std::fs::read_to_string(path)?;
    Ok(val)
}

/// 转换为utf8内容
fn to_utf8(v: &[u8]) -> std::result::Result<&str, CustomError> {
    let x = std::str::from_utf8(v)?;
    Ok(x)
}

/// 转化为u32数字
fn to_u32(v: &str) -> std::result::Result<u32, CustomError> {
    let i = v.parse::<u32>()?;
    Ok(i)
}

我们的程序中,会大量充斥着这种模板代码Rust本身支持对类型自定义,使得我们只需要重命名Result即可:

pub type IResult<I> = std::result::Result<I, CustomError>; ///自定义Result类型:IResult

这样,凡是使用的是自定义类型错误的Result都可以使用IResult来替换std::result::Result的类型,使得简化程序,隐藏Error类型及细节,关注目标主体,代码如下:

///读取文件内容
fn read_file(path: &str) -> IResult<String> {
    let val = std::fs::read_to_string(path)?;
    Ok(val)
}

/// 转换为utf8内容
fn to_utf8(v: &[u8]) -> IResult<&str> {
    let x = std::str::from_utf8(v)?;
    Ok(x)
}

/// 转化为u32数字
fn to_u32(v: &str) -> IResult<u32> {
    let i = v.parse::<u32>()?;
    Ok(i)
}

std::result::Result<I, CustomError> 替换为:IResult<I>类型

当然,会有人提问,如果是多参数类型怎么处理呢,同样,我们只需将OK类型变成 tuple (I,O)类型的多参数数据即可,大概这样:

pub type IResult<I, O> = std::result::Result<(I, O), CustomError>;

使用也及其简单,只需要返回:I,O的具体类型,举个示例:

fn foo() -> IResult<String, u32> {
    Ok((String::from("bar"), 32))
}

使用重命名类型的Result,使得我们错误类型统一,方便处理。在实际项目中,可以大量看到这种例子的存在。

8. Option转换

我们知道,在Rust中,需要使用到unwrap()的方法的对象有Result,Option对象。我们看下Option的大致结构:

pub enum Option<T> {
    /// No value
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    None,
    /// Some value `T`
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    Some(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] T),
}
Option`本身是一个`enum`对象,如果该函数(方法)调用结果值没有值,返回`None`,反之有值返回`Some(T)

如果我们想获取Some(T)中的T,最直接的方式是:unwrap()。我们前面说过,使用unwrap()的方式太过于暴力,如果出错,程序直接panic,这是我们最不愿意看到的结果。

Ok,那么我们试想下, 利用Option能使用?语法糖吗?如果能用?转换的话,是不是代码结构就更简单了呢?我们尝试下,代码如下:

#[derive(Debug)]
enum Error {
    OptionError(String),
}

impl std::error::Error for Error {}

impl std::fmt::Display for Error {
    fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        match &self {
            Error::OptionError(ref e) => e.fmt(f),
        }
    }
}

pub type Result<I> = std::result::Result<I, Error>;


fn main() -> Result<()> {
    let bar = foo(60)?;
    assert_eq!("bar", bar);
    Ok(())
}

fn foo(index: i32) -> Option<String> {
    if index > 60 {
        return Some("bar".to_string());
    }
    None
}

执行结果报错:

error[E0277]: `?` couldn't convert the error to `Error`
  --> src/main.rs:22:22
   |
22 |     let bar = foo(60)?;
   |                      ^ the trait `std::convert::From<std::option::NoneError>` is not implemented for `Error`
   |
   = note: the question mark operation (`?`) implicitly performs a conversion on the error value using the `From` trait
   = note: required by `std::convert::From::from`

error: aborting due to previous error

For more information about this error, try `rustc --explain E0277`.
error: could not compile `hyper-define`.

提示告诉我们没有转换std::convert::From<std::option::NoneError>,但是NoneError本身是unstable,这样我们没法通过From转换为自定义Error

本身,在Rust的设计中,关于OptionResult就是一对孪生兄弟一样的存在,Option的存在可以忽略异常的细节,直接关注目标主体。当然,Option也可以通过内置的组合器ok_or()方法将其变成Result。我们大致看下实现细节:

impl<T> Option<T> {
    pub fn ok_or<E>(self, err: E) -> Result<T, E> {
        match self {
            Some(v) => Ok(v),
            None => Err(err),
        }
    }
}

这里通过ok_or()方法通过接收一个自定义Error类型,将一个Option->Result。好的,变成Result的类型,我们就是我们熟悉的领域了,这样处理起来就很灵活。

关于Option的其他处理方式,不在此展开解决,详细的可看下面链接:

延伸链接:https://stackoverflow.com/questions/59568278/why-does-the-operator-report-the-error-the-trait-bound-noneerror-error-is-no

9. 避免unwrap()

有人肯定会有疑问,如果需要判断的逻辑,又不用?这种操作,怎么取出OptionResult的数据呢,当然点子总比办法多,我们来看下Option如何做的:

fn main() {
    if let Some(v) = opt_val(60) {
        println!("{}", v);
    }
}

fn opt_val(num: i32) -> Option<String> {
    if num >= 60 {
        return Some("foo bar".to_string());
    }
    None
}

是的,我们使用if let Some(v)的方式取出值,当前else的逻辑就可能需要自己处理了。当然,Option可以这样做,Result也一定可以:

fn main() {
    if let Ok(v) = read_file("./dat") {
        println!("{}", v);
    }
}

fn read_file(path: &str) -> Result<String, std::io::Error> {
    std::fs::read_to_string(path)
}

只不过,在处理Result的判断时,使用的是if let Ok(v),这个和Optionif let Some(v)有所不同。

到这里,unwrap()的代码片在项目中应该可以规避了。补充下,这里强调了几次规避,就如前所言:团队风格统一,方便管理代码,消除潜在危机

10. 自定义Error同级转换

我们在项目中,一个函数(方法)内部会有多次Result的结果判断:?,假设我们自定义的全局Error名称为:GlobalError

这时候,如果全局有一个Error可能就会出现如下错误:

std::convert::From<error::GlobalError<A>>` is not implemented for `error::GlobalError<B>

意思是:我们自定义的GlobalError没有通过From>转换我们自己自定义的GlobalError,那这样,就等于自己转换自己。注意:

  • 第一:这是我们不期望这样做的。
  • 第二:遇到这种自己转换自己的T类型很多,我们不可能把出现的T类型通通实现一遍。 这时候,我们考虑自定义另一个Error了,假设我们视为:InnnerError,我们全局的Error取名为:GlobalError,我们在遇到上面错误时,返回Result<T,InnerError>,这样我们遇到Result<T,GlobalError>时,只需要通过From<T>转换即可,代码示例如下:
impl From<InnerError> for GlobalError {
    fn from(s: InnerError) -> Self {
        Error::new(ErrorKind::InnerError(e))
    }
}

上面说的这种情况,可能会在项目中出现多个自定义Error,出现这种情况时,存在多个不同Error的std::result::Result<T,Err>的返回。这里的Err就可以根据我们业务现状分别反回不同类型了。最终,只要实现了From<T>trait可转化为最终期望结果。

11. Error常见开源库

好了,介绍到这里,我们应该有了非常清晰的认知:关于如何处理Rust的错误处理问题了。但是想想上面的这些逻辑多数是模板代码,我们在实际中,大可不必这样。说到这里,开源社区也有了很多对错误处理库的支持,下面列举了一些:

12. 参考链接

13 错误处理实战

这个例子介绍了如何在https://github.com/Geal/nom中处理错误,这里就不展开介绍了,有兴趣的可自行阅读代码。

详细见链接:https://github.com/baoyachi/rust-error-handle/blob/master/src/demo_nom_error_handle.rs

14. 总结

好了,经过上面的长篇大论,不知道大家是否明白如何自定义处理Error呢了。大家现在带着之前的已有的问题或困惑,赶紧实战下Rust的错误处理吧,大家有疑问或者问题都可以留言我,希望这篇文章对你有帮助。

文中代码详见:https://github.com/baoyachi/rust-handle-error/tree/master/src

原文地址:https://github.com/baoyachi/rust-error-handle

Last modification:November 9th, 2020 at 10:10 am
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