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Rust-11-错误处理

news 2025/7/27 6:48:51

Rust 将错误分为两大类：可恢复的（recoverable）和不可恢复的（unrecoverable）错误。对于一个可恢复的错误，比如文件未找到的错误，我们很可能只想向用户报告问题并重试操作。不可恢复的错误总是 bug 出现的征兆，比如试图访问一个超过数组末端的位置，因此我们要立即停止程序。
Rust 的错误处理主要通过 Result 和 Option 类型来实现。Result 类型表示一个操作可能会成功（返回 Ok）或失败（返回 Err），而 Option 类型表示一个值可能存在（Some）或不存在（None）。

一、不可恢复异常

C 语言中，尝试读取数据结构之后的值是未定义行为（undefined behavior）。你会得到任何对应数据结构中这个元素的内存位置的值，甚至是这些内存并不属于这个数据结构的情况。这被称为缓冲区溢出（buffer overread），并可能会导致安全漏洞，比如攻击者可以像这样操作索引来读取储存在数据结构之后不被允许的数据。为了保护程序远离这类漏洞，如果尝试读取一个索引不存在的元素，Rust 会停止执行并拒绝继续。

fn main() {let v = vec![1, 2, 3];v[99];
}

运行产生异常

thread 'main' panicked at src\main.rs:246:6:
index out of bounds: the len is 2 but the index is 99

二、可恢复异常

使用result或者option进行异常处理。

fn divide(a: f64, b: f64) -> Result<f64, String> {if b == 0.0 {Err("除数不能为0".to_string())} else {Ok(a / b)}
}fn main() {let result = divide(10.0, 2.0);match result {Ok(value) => println!("结果： {}", value),Err(err) => println!("错误： {}", err),}
}

fn find_index(vec: &Vec<i32>, target: i32) -> Option<usize> {for (index, &value) in vec.iter().enumerate() {if value == target {return Some(index);}}None
}fn main() {let vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];let index = find_index(&vec, 3);match index {Some(value) => println!("找到目标值，索引为： {}", value),None => println!("未找到目标值"),}
}

match已经可以判断是否异常，但是比较长，还有是通过unwarp的方式，如果result的值是Ok,那么会返回结果，如果是Err，unwrap会调用panic!

use std::fs::File;
fn main() {let greeting_file = File::open("hello.txt").unwrap();
}

产生异常时

thread 'main' panicked at 'called `Result::unwrap()` on an `Err` value: Os {
code: 2, kind: NotFound, message: "No such file or directory" }',
src/main.rs:4:49

也可以通过expect方法去自定义异常输出。

三、错误的传播

从一个方法里面抛出了错误，外层调用的方法怎么捕获异常，类似java的throw try catch

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),}
}

也可以使用简写: ? 运算符

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)
}

还可以进一步缩短

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)
}