rust的错误和异常

2023-11-02

一、错误和异常

在所有语言中，对程序运行不按照设计的“套路”出牌，都是错误。异常可以理解成程序的错误引发了运行的故障，甚至导致程序崩溃。正因为如此，对错误和异常的处理是所有语言都必须拥有的一个行为，无论是从语法层面还是从运行检查层面，都是无法回避的。同样，Rust也不能例外。

二、Rust中对错误的处理

在前面分析Result和Option时，分析过返回值和错误的处理。在Rust中，没有异常这一说，但为了和其它语言的描述保持一致，这里也叫做了异常的处理。Rust语言中有可恢复错误（recoverable）和不可恢复错误（unrecoverable）两种，其中前者就是Result等来控制；后者通过panic来处理，搞过Go的对这个关键字有点熟悉不？
有过调试经验的开发者都会知道，在程序出现问题时，首先需要进行栈回溯，定位出问题的具体位置。在Rust中，panic时默认是栈展开的，但也可以选择abort,即让整个程序终止。不过这样做有一个问题，可能相应的程序占用的资源处理可能无法进行。总之panic一出就无法挽回了，所以何时使用它，要心里有数。常见的主要场景有：
1、测试或者Demo，这种情况无所谓。
2、具体的情况明确，需要直接退出。比如一些具体的条件不具备，即使程序启动也没有意义。
3、致命错误。

除此之外，一些可明确的其它场景根据实际情况也可以使用。其它的就可以使用错误来处理，在错误处理中，可以类似c++Exception一样，把自己的错误处理丰富越来，自定义一些规则和说明，这样更容易为合作方接受，也为自己定位错误提供方便。

三、实例

看个例子：
1、Demo的情况：

//发散函数的例程
fn main() {
  println!("hello");
  diverging();
  println!("world");
}
fn diverging() -> ! {
  panic!("This function will never return");
}

2、越界异常检测

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

    va[66];
}

再看一个：

use std::cell::RefCell;
use std::thread;
let result = thread::spawn(move || {
   let c = RefCell::new(5);
   let m = c.borrow_mut();
   let b = c.borrow(); // this causes a panic
}).join();
assert!(result.is_err());

对不可恢复的错误处理，是一个比较微妙的问题，需要在实际情况中对此做出自己的符合实际场景的代码设计和实现。在上面的越界错误中，可以通过设置Rust的环境变量RUST_BACKTRACE 不为0，来得到栈的列表：

$ RUST_BACKTRACE=1 cargo run
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.00s
     Running `target/debug/panic`
thread 'main' panicked at 'index out of bounds: the len is 3 but the index is 99', libcore/slice/mod.rs:2448:10
stack backtrace:
   0: std::sys::unix::backtrace::tracing::imp::unwind_backtrace
             at libstd/sys/unix/backtrace/tracing/gcc_s.rs:49
   1: std::sys_common::backtrace::print
             at libstd/sys_common/backtrace.rs:71
             at libstd/sys_common/backtrace.rs:59
   2: std::panicking::default_hook::{{closure}}
             at libstd/panicking.rs:211
   3: std::panicking::default_hook
             at libstd/panicking.rs:227
   4: <std::panicking::begin_panic::PanicPayload<A> as core::panic::BoxMeUp>::get
             at libstd/panicking.rs:476
   5: std::panicking::continue_panic_fmt
             at libstd/panicking.rs:390
   6: std::panicking::try::do_call
             at libstd/panicking.rs:325
   7: core::ptr::drop_in_place
             at libcore/panicking.rs:77
   8: core::ptr::drop_in_place
             at libcore/panicking.rs:59
   9: <usize as core::slice::SliceIndex<[T]>>::index
             at libcore/slice/mod.rs:2448
  10: core::slice::<impl core::ops::index::Index<I> for [T]>::index
             at libcore/slice/mod.rs:2316
  11: <alloc::vec::Vec<T> as core::ops::index::Index<I>>::index
             at liballoc/vec.rs:1653
  12: panic::main
             at src/main.rs:4
  13: std::rt::lang_start::{{closure}}
             at libstd/rt.rs:74
  14: std::panicking::try::do_call
             at libstd/rt.rs:59
             at libstd/panicking.rs:310
  15: macho_symbol_search
             at libpanic_unwind/lib.rs:102
  16: std::alloc::default_alloc_error_hook
             at libstd/panicking.rs:289
             at libstd/panic.rs:392
             at libstd/rt.rs:58
  17: std::rt::lang_start
             at libstd/rt.rs:74
  18: panic::main

上述代码来自《Rust程序设计语言》和《RustPrimer》

四、总结

Rust把错误和异常分开了，符合他们整体的风格。Rust有自己的优势，可这种优势不是说已经稳占上风了。昨天看报道说Rust的审核团队集体离职，动荡一起，Rust能不能够按照初心继续前进，就要打一个问号了。
不忘初心，不断努力，希望Rust亦是如此！
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