一文带你了解Rust是如何处理错误的

fn main() {
    println!("程序开始执行");
    // 在 Go 里面引发异常通过 panic 函数
    // Rust 则是通过 panic! 宏，还是挺相似的
    panic!("发生了不可恢复的错误");
    println!("程序不会执行到这里");
}

fn main() {
    // 如果 assert! 里面的布尔值为真，无事发生
    // 如果为假，那么程序会 panic 掉
    assert!(1 == 2);

    // assert!(1 == 2) 还可以写成
    assert_eq!(1, 2);

    // 除了 assert_eq! 外，还有 assert_ne!
    assert_ne!(1, 2);

    // 不过最常用的还是 assert!
}

fn get_data() {
    unimplemented!("还没开发完毕，by {}", "古明地觉");
}

fn main() {
    get_data()
}

fn divide_by_3(n: u32) -> u32 {
    // 找到可以满足 3 * i 大于 n 的最小整数 i
    for i in 0 .. {
        if 3 * i > n {
            return i;
        }
    }
    // 显然程序不可能执行到这里
    // 因为 for 循环是无限进行的，最终一定会 return
    // 但 Rust 在编译时，从语法上是判断不出来的
    // 它只知道这个函数目前不完整，因为如果 for 循环结束，
    // 那么返回值就不符合 u32 类型了，尽管我们知道 for 循环不可能结束

    // 为此我们可以随便 return 一个 u32，并写上注释
    // "此处是为了保证函数签名合法，但程序不会执行到这里"
    // 而更专业的做法是使用一个宏
    unreachable!("程序不可能执行到这里");
}

pub enum Result<T, E> {
    Ok(T),
    Err(E),
}

// 计算两个 i32 的商
fn divide(a: i32, b: i32) -> Result<i32, &'static str> {
    let ret: Result<i32, &'static str>;
    // 如果 b != 0，返回 Ok(a / b)
    if b != 0 {
        ret = Ok(a / b);
    } else {
        // 否则返回除零错误
        ret = Err("ZeroDivisionError: division by zero")
    }
    return ret;
}

fn main() {
    let a = divide(100, 20);
    println!("a = {:?}", a);

    let b = divide(100, 0);
    println!("b = {:?}", b);
    /*
    a = Ok(5)
    b = Err("ZeroDivisionError: division by zero")
    */
}

fn main() {
    // 将返回值和 5 相加，由于 a 是 Ok(i32)
    // 显然它不能直接和 i32 相加
    let a = divide(100, 20);
    match a {
        Ok(i) => println!("a + 5 = {}", i + 5),
        Err(error) => println!("出错啦: {}", error),
    }

    let b = divide(100, 0);
    match b {
        Ok(i) => println!("b + 5 = {}", i + 5),
        Err(error) => println!("出错啦: {}", error),
    }
    /*
    a + 5 = 10
    出错啦: ZeroDivisionError: division by zero
    */
}

fn external_some_func() -> Result<u32, &'static str> {
    // 外部的某个函数
    Ok(666)
}

fn call1() -> Result<f64, &'static str> {
    // 我们要调用 external_some_func
    match external_some_func() {
        // 类型转化在 Rust 里面通过 as 关键字
        Ok(i) => Ok((i + 1) as f64),
        Err(error) => Err(error)
    }
}

// 但是上面这种调用方式有点繁琐
// 我们还可以使用问号表达式
fn call2() -> Result<f64, &'static str> {
    // 注：使用问号表达式有一个前提
    // 调用方和被调用方的返回值都要是 Result 枚举类型
    // 并且它们的错误类型要相同，比如这里都是 &'static str
    let ret = external_some_func()?;
    Ok((ret + 1) as f64)
}

fn main() {
    println!("{:?}", call1());  // Ok(667.0)
    println!("{:?}", call2());  // Ok(667.0)
}

fn external_some_func() -> Result<u32, &'static str> {
    // 外部的某个函数
    Err("函数执行出错")
}

fn call1() -> Result<f64, &'static str> {
    match external_some_func() {
        Ok(i) => Ok((i + 1) as f64),
        Err(error) => Err(error)
    }
}

fn call2() -> Result<f64, &'static str> {
    let ret = external_some_func()?;
    Ok((ret + 1) as f64)
}

fn main() {
    println!("{:?}", call1());  // Err("函数执行出错")
    println!("{:?}", call2());  // Err("函数执行出错")
}

struct FileNotFoundError {
    err: String,
    filename: String,
}

struct IndexError {
    err: &'static str,
    index: u32,
}

fn external_some_func1() -> Result<u32, FileNotFoundError> {
    Err(FileNotFoundError {
        err: String::from("文件不存在"),
        filename: String::from("main.py"),
    })
}

fn external_some_func2() -> Result<i32, IndexError> {
    Err(IndexError {
        err: "索引越界了",
        index: 9,
    })
}

// 其它代码不变
#[derive(Debug)]
enum MyError {
    Error1(FileNotFoundError),
    Error2(IndexError)
}

// 为 MyError 实现 From trait
// 分别是 From<FileNotFoundError> 和 From<IndexError>
impl From<FileNotFoundError> for MyError {
    fn from(error: FileNotFoundError) -> MyError {
        MyError::Error1(error)
    }
}

impl From<IndexError> for MyError {
    fn from(error: IndexError) -> MyError {
        MyError::Error2(error)
    }
}

fn call1() -> Result<i32, MyError>{
    // 调用的两个函数、和当前函数返回的错误类型都不相同
    // 但是当前函数是合法的，因为 MyError 实现了 From trait
    // 当错误类型是 FileNotFoundError 或 IndexError 时
    // 它们会调用 MyError 实现的 from 方法
    // 然后将错误统一转换为 MyError 类型
    let x = external_some_func1()?;
    let y = external_some_func2()?;
    Ok(x as i32 + y)
}

fn call2() -> Result<i32, MyError>{
    let y = external_some_func2()?;
    let x = external_some_func1()?;
    Ok(x as i32 + y)
}

fn main() {
    println!("{:?}", call1());
    /*
    Err(Error1(FileNotFoundError { err: "文件不存在", filename: "main.py" }))
    */
    println!("{:?}", call2());
    /*
    Err(Error2(IndexError { err: "索引越界了", index: 9 }))
    */
}

fn main() -> Result<(), MyError> {
    // 如果 call1() 的后面没有加问号
    // 那么在调用没有出错的时候，返回的就是 Ok(...)
    // 调用出错的时候，返回的就是 Err(...)
    // 但不管哪一种，都是 Result<T, E> 类型
    println!("{:?}", call1());

    // 如果加了 ? 那么就不一样了
    // 在调用没出错的时候，会直接将 Ok(...) 里面的值取出来
    // 调用出错的时候，当前函数会中止运行，
    // 并将被调用方（这里是 call2）的错误作为调用方（这里是 main）的返回值返回
    // 此时通过问号表达式，就实现了错误在上下文当中传递
    // 所以这也要求被调用方返回的错误类型要和调用方相同
    println!("{:?}", call2()?);

    // 为了使函数签名合法，这里要返回一个值，直接返回 Ok(()) 即可
    // 但上面的 call2()? 是会报错的，所以它下面的代码都不会执行
    Ok(())
}