最近在學習總結Rust的各種場景的語法模式，也就是Rust寫代碼的模式。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

今天分享關于Rust的錯誤處理的三大類語法模式。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

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先列出一個大綱

第一類：有意不處理錯誤，忽略錯誤5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

• unwrap()
• .fn( )? 符號，代替rust早期版本中的try!宏

第二類：對錯誤做自定義信息提示5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

• 使用expect()。

第三類：推薦！根據正確和錯誤情況分開處理，錯誤還可以進一步分流處理5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

• match（包括 match處理 Result<T,E>或  match處理Option<>, 或 使用map_err()）
• 使用if let Some(value)= fn() {} else {}
• 使用特定的函數：and_then() 和 or_else()

我對Rust的錯誤處理的印象

Rust的錯誤處理方式比起Golang更靈活，可以針對錯誤和當下代碼需要賦值前做錯誤判斷、故意忽略異常、異常時打印錯誤并終止等的不同編碼場景，選用不同的語法模式。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

錯誤處理涉及到數據類型、錯誤處理的控制語法、相關的crate模塊。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

Rust錯誤處理涉及到的數據類型

錯誤處理的類型1：Result

Result屬于Rust的核心crate提供的功能（core::result::Result）。Result 有2個特點：5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

首先，Result<T,E> 屬于泛型，所以T和E可以是任意類型。但常見的使用模式是以T存儲正常情況的信息，E存儲錯誤和異常情況的信息。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

其次，Result是枚舉類型，其內部實際只包含：5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

Ok()Err()

這兩個枚舉，所以它的實例只會是Ok()或Err()之一。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

Result的代碼實現中就用的枚舉類型的，代碼如下：5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

/// Result的定義在 rust核心代碼 src/rust/library/core/src/result.rs 代碼文件中：/// `Result` is a type that represents either success ([`Ok`]) or failure ([`Err`]).////// See the [module documentation](self "module documentation") for details.#[derive(Copy, PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Debug, Hash)]#[must_use = "this `Result` may be an `Err` variant, which should be handled"]#[rustc_diagnostic_item = "Result"]#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]pub enum Result<T, E> {    /// Contains the success value    #[lang = "Ok"]    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]    Ok(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] T),    /// Contains the error value    #[lang = "Err"]    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]    Err(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] E),}

實際使用的一個例子：例如Result<String, &str> 是一個泛型類型，則此時的T類型為String，E類型為&str。它表示一個可能成功或失敗的操作的結果，其中成功時的返回類型為 String，失敗時的錯誤類型為 &str。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

總結一下Result<Ok(),Err()>:  result 類型通常用于表示可能成功或失敗的操作的結果。它使用 Result<T, E> 類型來表示，其中 T 是成功時的返回類型，E 是失敗時的錯誤類型。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

錯誤處理的類型2：Option

Option也是枚舉類型，其內部實際只包含兩種值：Some()和None，這個可以從其代碼中得到印證。Option的實現代碼為：5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

/// 代碼文件 rustlib/src/rust/library/core/src/option.rs 定義了Option/// The `Option` type. See [the module level documentation](self "the module level documentation") for more.#[derive(Copy, PartialOrd, Eq, Ord, Debug, Hash)]#[rustc_diagnostic_item = "Option"]#[lang = "Option"]#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]pub enum Option<T> {    /// No value.    #[lang = "None"]    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]    None,    /// Some value of type `T`.    #[lang = "Some"]    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]    Some(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] T),}

Result 和 Option 有什么區別？

首先，從名稱上理解一下：5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

• Result 中文意思是結果。一般表示成功或失敗，所以它的枚舉值會是Ok()和Err()；
• Option，中文意思是選項。那么它的側重點不是成功失敗，而是不同的選項（有選項則為Some()、無選項則為None），所以它的枚舉值也很清楚，只有Some()和None兩個值。

其次，它們之間可以互相轉化。對于錯誤處理來說，match處理Result或Option時，都要處理錯誤或None等異常值，就實現了Rust的最重要的錯誤處理邏輯。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

錯誤處理的控制語法的具體分析和舉例

1.Rust的第一類錯誤處理模式：忽略錯誤，不處理錯誤：

(1) unwrap()5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

在 Rust 中，unwrap() 方法用于從 Result 類型中提取成功時的返回值。如果 Result 類型的值是 Ok（表示成功），則 unwrap() 方法將返回 T；如果 Result 類型的值是 Err（表示失敗），則 unwrap() 方法將觸發一個 panic，拋出一個 E 類型的錯誤。如果您在調用 unwrap() 方法時遇到錯誤，說明您正在處理一個 Err 類型的值，即失敗的情況。在這種情況下，您應該使用其他方法來處理錯誤，而不是直接使用 unwrap() 方法。總之，在處理 Result 類型時，應該始終考慮可能的失敗情況，并使用適當的方法來處理錯誤。直接使用 unwrap() 方法可能會導致程序崩潰（panic），因此應該謹慎使用。只應該在非生產的代碼中使用。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

(2) .fn()?符號5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

這個符號在Rust中的術語是“提前返回選項”（early return option），作用等同于unwrap()。只允許用于返回Result<>或Option<>類型的函數之后。在rust的早期版本中，有個try!宏具有等效的功能。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

代碼演示：（演示打開文件，返回Result<File, Error> 類型的值，然后可以被main()中的match方式處理）：5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

use std::fs::File;use std::io::Error;fn open_file(file_path: &str) -> Result<File, Error> {    let mut file = File::open(file_path)?;    Ok(file)    }

這段函數內部使用File::open(file_path)?; 打開指定路徑的文件，open()是rust的內部函數，原始定義為：5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

pub fn open<P>(path: P) -> io::Result<File>

而演示代碼中有意忽略了錯誤的情況，以?結尾，來調用open()函數：5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

let mut file = File::open(file_path)?;

2.Rust的第二類錯誤處理模式：對錯誤做自定義信息提示：

expect() 可作為代替unwrap()或 ? 相比unwrap()， expect()是一個更好的選擇，因為它允許發生錯誤時打印一個簡單的消息并終止運行。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

3.Rust的第三類錯誤處理模式（推薦！）：

根據正確和錯誤情況分開處理，錯誤還可以進一步分流處理。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

(1) match，根據正確和錯誤情況分開處理。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

• 使用match 分流處理 Result<T,E>中包含錯誤的情況處理：

use std::fs::File;use std::io::Error;/// 演示打開文件，返回Result<File, Error> 類型的值，然后被main()中的match方式處理fn open_file(file_path: &str) -> Result<File, Error> {    let mut file = File::open(file_path)?;    Ok(file)}fn main() {    let file_path = "file.txt";    let file = open_file(file_path);    match file {        Ok(file) => println!("文件打開成功 {:?}", file),        Err(error) => println!("文件打開失敗 {}", error),    }}

• 使用 match 分流處理 Option<>包含錯誤的情況處理：

use std::fs::File;use std::io::ErrorKind;use std::io::{Error, Read};/// 演示文件打開時 如何返回Option<T> 類型值fn open_file(file_path: &str) -> Option<File> {    let mut file = File::open(file_path).unwrap();    Some(file)}/// 演示 match 如何處理 Option<T> 類型值，其中有None類型的情況fn read_file(file: Option<File>) -> Result<String, Error> {    match file {        //處理文件的正常情況        Some(mut file) => {            let mut buffer = String::new();            let file_content = file.read_to_string(&mut buffer);            Ok(buffer)        }        //處理文件的異常情況        None => Err(Error::new(ErrorKind::NotFound, "File not found")),    }}fn main() {    let file_path = "file.txt";    let file = open_file(&file_path);    let strings_in_file = read_file(file);    /// 在文件 file.txt 不存在的情況下，以下代碼會導致軟件崩潰。    println!("{}", strings_in_file.unwrap());    ///echo "1111">> file.txt    /// 創建 file.txt文件    /// 然后重復上面代碼}

• 使用 map_err() 鏈式處理

map_err()  將在以后發布的文章中再講解。本文不做詳細介紹。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

(2) if let，適合直接在賦值前做錯誤處理。代碼模式為：5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

let  final_value = if let Some(T) = Rust語句 {    //語句正確和成功的情況，如獲取有效數據，將作為作用域的返回值賦值給final_value } else {    //錯誤或異常的情況的處理，如賦值為""，同樣會作為作用域的返回值賦值給 final_value }

以下是一些常見的處理錯誤的方法：使用 match 表達式：通過使用 match 表達式，您可以根據 Result 類型的值來執行不同的操作。如果是 Ok 類型，可以提取成功的值；如果是 Err 類型，可以處理錯誤。使用 map_err() 方法：map_err() 方法可以將 Err 類型的值轉換為另一種錯誤類型，并返回一個新的 Result 類型。使用 and_then() 或 or_else() 方法：這些方法可以在成功或失敗的情況下執行不同的操作，并返回一個新的 Result 類型。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

(3) 使用特定的函數：and_then() 和 or_else()和 ok_or()5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

這3個函數在Rust中的術語為組合算子，如果你已理解C/C++中的 && 和 ||或 Python中的and以及or語法的意義，那么你大概已經理解了 and_then() 這3個函數的意思。比如 and_then()是當調用者為true或調用者為正常的時候，才會調用and_then(...)函數。那么對于錯誤處理就非常有用。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

下面的代碼例子演示了烹飪的邏輯：當有食材的時候，才能按照食譜制作好菜品。隱含的意思就是（錯誤的情況下），沒有食材的情況下，就不用照著食譜做菜了。5NW28資訊網——每日最新資訊28at.com

#![allow(dead_code)]#[derive(Debug)] enum Food { CordonBleu, Steak, Sushi }#[derive(Debug)] enum Day { Monday, Tuesday, Wednesday }// 我們沒有原材料（ingredient）來制作壽司。fn have_ingredients(food: Food) -> Option<Food> {    match food {        Food::Sushi => None,        _           => Some(food),    }}// 我們擁有全部食物的食譜，除了欠缺高超的烹飪手藝。fn have_recipe(food: Food) -> Option<Food> {    match food {        Food::CordonBleu => None,        _                => Some(food),    }}// 做一份好菜，我們需要原材料和食譜這兩者。// 我們可以借助一系列 `match` 來表達相應的邏輯：// （原文：We can represent the logic with a chain of `match`es:）fn cookable_v1(food: Food) -> Option<Food> {    match have_ingredients(food) {        None       => None,        Some(food) => match have_recipe(food) {            None       => None,            Some(food) => Some(food),        },    }}// 這可以使用 `and_then()` 方便重寫出更緊湊的代碼：fn cookable_v2(food: Food) -> Option<Food> {    have_ingredients(food).and_then(have_recipe)}fn eat(food: Food, day: Day) {    match cookable_v2(food) {        Some(food) => println!("Yay! On {:?} we get to eat {:?}.", day, food),        None       => println!("Oh no. We don't get to eat on {:?}?", day),    }}fn main() {    let (cordon_bleu, steak, sushi) = (Food::CordonBleu, Food::Steak, Food::Sushi);    eat(cordon_bleu, Day::Monday);    eat(steak, Day::Tuesday);    eat(sushi, Day::Wednesday);}

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