Rust错误处理机制

Rust 错误处理机制的核心概念是使用 Result 和 Option 类型来表示可能的错误和空值。这种机制被称为“零成本抽象”，因为它不会引入运行时开销。Rust 的错误处理机制鼓励编写更安全、更可维护的代码。

1. Result 类型：Result 是一个枚举类型，用于表示操作可能成功（Ok）或失败（Err）。它接受一个泛型参数 T，表示成功的返回值类型。例如：

fn divide(a: i32, b: i32) -> Result<i32, &'static str> {
    if b == 0 {
        Err("Division by zero")
    } else {
        Ok(a / b)
    }
}

在这个例子中，divide 函数返回一个 Result<i32, &'static str> 类型，表示它可能返回一个整数（成功）或一个字符串字面量（失败）。

2. 错误传播：当你在函数中使用 Result 类型时，你需要处理可能的错误。你可以使用 ? 运算符来传播错误。如果 Result 是 Err，则 ? 运算符会立即将错误返回给调用者。如果 Result 是 Ok，则 ? 运算符会解包值并继续执行。例如：

fn main() {
    match divide(10, 0) {
        Ok(result) => println!("Result: {}", result),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

在这个例子中，我们使用 match 语句来处理 divide 函数返回的 Result。如果操作成功，我们打印结果；如果操作失败，我们打印错误信息。

3. 自定义错误类型：你可以使用 thiserror 库来创建自定义错误类型。这可以让你为错误添加更多上下文信息，并使错误处理更加灵活。例如：

use thiserror::Error;

#[derive(Error, Debug)]
pub enum MyError {
    #[error("Division by zero")]
    DivisionByZero,

    #[error("Invalid input: {0}")]
    InvalidInput(String),
}

fn divide(a: i32, b: i32) -> Result<i32, MyError> {
    if b == 0 {
        Err(MyError::DivisionByZero)
    } else if a < 0 || b < 0 {
        Err(MyError::InvalidInput(format!("Negative numbers: {}, {}", a, b)))
    } else {
        Ok(a / b)
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个名为 MyError 的自定义错误类型，并为它添加了两个变体：DivisionByZero 和 InvalidInput。然后，我们在 divide 函数中使用 MyError 作为错误类型。

总之，Rust 的错误处理机制通过使用 Result 和 Option 类型，鼓励编写更安全、更可维护的代码。这种机制避免了运行时开销，并提供了灵活的错误传播和处理方式。