rust 笔记 高级错误处理(一)

简介: rust 笔记 高级错误处理

错误处理

组合器

与组合器模式有所不同,在 Rust 中,组合器更多的是用于对返回结果的类型进行变换:例如使用 ok_or 将一个 Option 类型转换成 Result 类型。

or() 和 and()

跟布尔关系的与/或很像,这两个方法会对两个表达式做逻辑组合,最终返回 Option / Result。

  • or(),表达式按照顺序求值,若任何一个表达式的结果是 Some 或 Ok,则该值会立刻返回
  • and(),若两个表达式的结果都是 Some 或 Ok,则第二个表达式中的值被返回。若任何一个的结果是 None 或 Err ,则立刻返回。
    实际上,只要将布尔表达式的 true / false,替换成 Some / None 或 Ok / Err 就很好理解了。
fn main() {
  let s1 = Some("some1");
  let s2 = Some("some2");
  let n: Option<&str> = None;
  let o1: Result<&str, &str> = Ok("ok1");
  let o2: Result<&str, &str> = Ok("ok2");
  let e1: Result<&str, &str> = Err("error1");
  let e2: Result<&str, &str> = Err("error2");
  assert_eq!(s1.or(s2), s1); // Some1 or Some2 = Some1
  assert_eq!(s1.or(n), s1);  // Some or None = Some
  assert_eq!(n.or(s1), s1);  // None or Some = Some
  assert_eq!(n.or(n), n);    // None1 or None2 = None2
  assert_eq!(o1.or(o2), o1); // Ok1 or Ok2 = Ok1
  assert_eq!(o1.or(e1), o1); // Ok or Err = Ok
  assert_eq!(e1.or(o1), o1); // Err or Ok = Ok
  assert_eq!(e1.or(e2), e2); // Err1 or Err2 = Err2
  assert_eq!(s1.and(s2), s2); // Some1 and Some2 = Some2
  assert_eq!(s1.and(n), n);   // Some and None = None
  assert_eq!(n.and(s1), n);   // None and Some = None
  assert_eq!(n.and(n), n);    // None1 and None2 = None1
  assert_eq!(o1.and(o2), o2); // Ok1 and Ok2 = Ok2
  assert_eq!(o1.and(e1), e1); // Ok and Err = Err
  assert_eq!(e1.and(o1), e1); // Err and Ok = Err
  assert_eq!(e1.and(e2), e1); // Err1 and Err2 = Err1
}

除了 or 和 and 之外,Rust 还为我们提供了 xor ,但是它只能应用在 Option 上.

or_else() 和 and_then()

它们跟 or() 和 and() 类似,唯一的区别在于,它们的第二个表达式是一个闭包。

fn main() {
    // or_else with Option
    let s1 = Some("some1");
    let s2 = Some("some2");
    let fn_some = || Some("some2"); // 类似于: let fn_some = || -> Option<&str> { Some("some2") };
    let n: Option<&str> = None;
    let fn_none = || None;
    assert_eq!(s1.or_else(fn_some), s1);  // Some1 or_else Some2 = Some1
    assert_eq!(s1.or_else(fn_none), s1);  // Some or_else None = Some
    assert_eq!(n.or_else(fn_some), s2);   // None or_else Some = Some
    assert_eq!(n.or_else(fn_none), None); // None1 or_else None2 = None2
    // or_else with Result
    let o1: Result<&str, &str> = Ok("ok1");
    let o2: Result<&str, &str> = Ok("ok2");
    let fn_ok = |_| Ok("ok2"); // 类似于: let fn_ok = |_| -> Result<&str, &str> { Ok("ok2") };
    let e1: Result<&str, &str> = Err("error1");
    let e2: Result<&str, &str> = Err("error2");
    let fn_err = |_| Err("error2");
    assert_eq!(o1.or_else(fn_ok), o1);  // Ok1 or_else Ok2 = Ok1
    assert_eq!(o1.or_else(fn_err), o1); // Ok or_else Err = Ok
    assert_eq!(e1.or_else(fn_ok), o2);  // Err or_else Ok = Ok
    assert_eq!(e1.or_else(fn_err), e2); // Err1 or_else Err2 = Err2
}
fn main() {
    // and_then with Option
    let s1 = Some("some1");
    let s2 = Some("some2");
    let fn_some = |_| Some("some2"); // 类似于: let fn_some = |_| -> Option<&str> { Some("some2") };
    let n: Option<&str> = None;
    let fn_none = |_| None;
    assert_eq!(s1.and_then(fn_some), s2); // Some1 and_then Some2 = Some2
    assert_eq!(s1.and_then(fn_none), n);  // Some and_then None = None
    assert_eq!(n.and_then(fn_some), n);   // None and_then Some = None
    assert_eq!(n.and_then(fn_none), n);   // None1 and_then None2 = None1
    // and_then with Result
    let o1: Result<&str, &str> = Ok("ok1");
    let o2: Result<&str, &str> = Ok("ok2");
    let fn_ok = |_| Ok("ok2"); // 类似于: let fn_ok = |_| -> Result<&str, &str> { Ok("ok2") };
    let e1: Result<&str, &str> = Err("error1");
    let e2: Result<&str, &str> = Err("error2");
    let fn_err = |_| Err("error2");
    assert_eq!(o1.and_then(fn_ok), o2);  // Ok1 and_then Ok2 = Ok2
    assert_eq!(o1.and_then(fn_err), e2); // Ok and_then Err = Err
    assert_eq!(e1.and_then(fn_ok), e1);  // Err and_then Ok = Err
    assert_eq!(e1.and_then(fn_err), e1); // Err1 and_then Err2 = Err1
}
filter

filter 用于对 Option 进行过滤:

fn main() {
    let s1 = Some(3);
    let s2 = Some(6);
    let n = None;
    let fn_is_even = |x: &i8| x % 2 == 0;
    assert_eq!(s1.filter(fn_is_even), n);  // Some(3) -> 3 is not even -> None
    assert_eq!(s2.filter(fn_is_even), s2); // Some(6) -> 6 is even -> Some(6)
    assert_eq!(n.filter(fn_is_even), n);   // None -> no value -> None
}
map() 和 map_err()

map 可以将 Some 或 Ok 中的值映射为另一个同类型的值:

fn main() {
    let s1 = Some("abcde");
    let s2 = Some(5);
    let n1: Option<&str> = None;
    let n2: Option<usize> = None;
    let o1: Result<&str, &str> = Ok("abcde");
    let o2: Result<usize, &str> = Ok(5);
    let e1: Result<&str, &str> = Err("abcde");
    let e2: Result<usize, &str> = Err("abcde");
// 统计字符串中
    let fn_character_count = |s: &str| s.chars().count();
    assert_eq!(s1.map(fn_character_count), s2); // Some1 map = Some2
    assert_eq!(n1.map(fn_character_count), n2); // None1 map = None2
    assert_eq!(o1.map(fn_character_count), o2); // Ok1 map = Ok2
    assert_eq!(e1.map(fn_character_count), e2); // Err1 map = Err2
}

但是如果你想要将 Err 中的值进行改变,此时我们需要用 map_err:

fn main() {
    let o1: Result<&str, &str> = Ok("abcde");
    let o2: Result<&str, isize> = Ok("abcde");
    let e1: Result<&str, &str> = Err("404");
    let e2: Result<&str, isize> = Err(404);
    let fn_character_count = |s: &str| -> isize { s.parse().unwrap() }; // 该函数返回一个 isize
    assert_eq!(o1.map_err(fn_character_count), o2); // Ok1 map = Ok2
    assert_eq!(e1.map_err(fn_character_count), e2); // Err1 map = Err2
}
map_or() 和 map_or_else()

map_or 在 map 的基础上提供了一个默认值:

fn main() {
    const V_DEFAULT: u32 = 1;
    let s: Result<u32, ()> = Ok(10);
    let n: Option<u32> = None;
    let fn_closure = |v: u32| v + 2;
    assert_eq!(s.map_or(V_DEFAULT, fn_closure), 12);
    assert_eq!(n.map_or(V_DEFAULT, fn_closure), V_DEFAULT);
}

如上所示,当处理 None 的时候,V_DEFAULT 作为默认值被直接返回。

map_or_else 与 map_or 类似,但是它是通过一个闭包来提供默认值:

fn main() {
    let s = Some(10);
    let n: Option<i8> = None;
    let fn_closure = |v: i8| v + 2;
    let fn_default = || 1;
    assert_eq!(s.map_or_else(fn_default, fn_closure), 12);
    assert_eq!(n.map_or_else(fn_default, fn_closure), 1);
    let o = Ok(10);
    let e = Err(5);
    let fn_default_for_result = |v: i8| v + 1; // 闭包可以对 Err 中的值进行处理,并返回一个新值
    assert_eq!(o.map_or_else(fn_default_for_result, fn_closure), 12);
    assert_eq!(e.map_or_else(fn_default_for_result, fn_closure), 6);
}
ok_or() and ok_or_else()

这两兄弟可以将 Option 类型转换为 Result 类型。其中 ok_or 接收一个默认的 Err 参数:

fn main() {
    const ERR_DEFAULT: &str = "error message";
    let s = Some("abcde");
    let n: Option<&str> = None;
    let o: Result<&str, &str> = Ok("abcde");
    let e: Result<&str, &str> = Err(ERR_DEFAULT);
    assert_eq!(s.ok_or(ERR_DEFAULT), o); // Some(T) -> Ok(T)
    assert_eq!(n.ok_or(ERR_DEFAULT), e); // None -> Err(default)
}

而 ok_or_else 接收一个闭包作为 Err 参数:

fn main() {
    let s = Some("abcde");
    let n: Option<&str> = None;
    let fn_err_message = || "error message";
    let o: Result<&str, &str> = Ok("abcde");
    let e: Result<&str, &str> = Err("error message");
    assert_eq!(s.ok_or_else(fn_err_message), o); // Some(T) -> Ok(T)
    assert_eq!(n.ok_or_else(fn_err_message), e); // None -> Err(default)
}

自定义错误类型

虽然标准库定义了大量的错误类型,但是一个严谨的项目,光使用这些错误类型往往是不够的,例如我们可能会为暴露给用户的错误定义相应的类型。

为了帮助我们更好的定义错误,Rust 在标准库中提供了一些可复用的特征,例如 std::error::Error 特征:

use std::fmt::{Debug, Display};
pub trait Error: Debug + Display {
    fn source(&self) -> Option<&(Error + 'static)> { ... }
}

当自定义类型实现该特征后,该类型就可以作为 Err 来使用。

实际上,自定义错误类型只需要实现 Debug 和 Display 特征即可,source 方法是可选的,而 Debug 特征往往也无需手动实现,可以直接通过 derive 来派生

最简单的错误

use std::fmt;
// AppError 是自定义错误类型,它可以是当前包中定义的任何类型,在这里为了简化,我们使用了单元结构体作为例子。
// 为 AppError 自动派生 Debug 特征
#[derive(Debug)]
struct AppError;
// 为 AppError 实现 std::fmt::Display 特征
impl fmt::Display for AppError {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
        write!(f, "An Error Occurred, Please Try Again!") // user-facing output
    }
}
// 一个示例函数用于产生 AppError 错误
fn produce_error() -> Result<(), AppError> {
    Err(AppError)
}
fn main(){
    match produce_error() {
        Err(e) => eprintln!("{}", e),
        _ => println!("No error"),
    }
    eprintln!("{:?}", produce_error()); // Err({ file: src/main.rs, line: 17 })
}


rust 笔记 高级错误处理(二)https://developer.aliyun.com/article/1392100

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