Rust Result

Result 是 Option 类型的更丰富的版本，描述的是可能的错误而不是可能的不存在。

也就是说，Result<T，E> 可以有两个结果的其中一个：

Ok：找到 T 元素
Err：找到 E 元素，E 即表示错误的类型。

按照约定，预期结果是 “Ok”，而意外结果是 “Err”。

Result 有很多类似 Option 的方法。例如 unwrap()，它要么举出元素 T，要么就 panic。对于事件的处理，Result 和 Option 有很多相同的组合算子。

在使用 Rust 时，你可能会遇到返回 Result 类型的方法，例如 parse() 方法。它并不是总能把字符串解析成指定的类型，所以 parse() 返回一个 Result 表示可能的失败。

我们来看看当 parse() 字符串成功和失败时会发生什么：

fn multiply(first_number_str: &str, second_number_str: &str) -> i32 {
    // 我们试着用 `unwrap()` 把数字放出来。它会咬我们一口吗？
    let first_number = first_number_str.parse::<i32>().unwrap();
    let second_number = second_number_str.parse::<i32>().unwrap();
    first_number * second_number
}

fn main() {
    let twenty = multiply("10", "2");
    println!("double is {}", twenty);

    let tt = multiply("t", "2");
    println!("double is {}", tt);
}

在失败的情况下，parse() 产生一个错误，留给 unwrap() 来解包并产生 panic。另外，panic 会退出我们的程序，并提供一个让人很不爽的错误消息。

为了改善错误消息的质量，我们应该更具体地了解返回类型并考虑显式地处理错误。

Result 的 map

上一节的 multiply 函数的 panic 设计不是健壮的（robust）。一般地，我们希望把错误返回给调用者，这样它可以决定回应错误的正确方式。

首先，我们需要了解需要处理的错误类型是什么。为了确定 Err 的类型，我们可以用 parse() 来试验。Rust 已经为 i32 类型使用 FromStr trait 实现了 parse()。结果表明，这里的 Err 类型被指定为 ParseIntError。

在下面的例子中，使用简单的 match 语句导致了更加繁琐的代码。

use std::num::ParseIntError;

// 修改了上一节中的返回类型，现在使用模式匹配而不是 `unwrap()`。
fn multiply(first_number_str: &str, second_number_str: &str) -> Result<i32, ParseIntError> {
    match first_number_str.parse::<i32>() {
        Ok(first_number)  => {
            match second_number_str.parse::<i32>() {
                Ok(second_number)  => {
                    Ok(first_number * second_number)
                },
                Err(e) => Err(e),
            }
        },
        Err(e) => Err(e),
    }
}

fn print(result: Result<i32, ParseIntError>) {
    match result {
        Ok(n)  => println!("n is {}", n),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

fn main() {
    // 这种情形下仍然会给出正确的答案。
    let twenty = multiply("10", "2");
    print(twenty);

    // 这种情况下就会提供一条更有用的错误信息。
    let tt = multiply("t", "2");
    print(tt);
}

幸运的是，Option 的 map、and_then、以及很多其他组合算子也为 Result 实现了。官方文档的 Result 一节包含完整的方法列表。

use std::num::ParseIntError;

// 就像 `Option` 那样，我们可以使用 `map()` 之类的组合算子。
// 除去写法外，这个函数与上面那个完全一致，它的作用是：
// 如果值是合法的，计算其乘积，否则返回错误。
fn multiply(first_number_str: &str, second_number_str: &str) -> Result<i32, ParseIntError> {
    first_number_str.parse::<i32>().and_then(|first_number| {
        second_number_str.parse::<i32>().map(|second_number| first_number * second_number)
    })
}

fn print(result: Result<i32, ParseIntError>) {
    match result {
        Ok(n)  => println!("n is {}", n),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

fn main() {
    // 这种情况下仍然会给出正确的答案。
    let twenty = multiply("10", "2");
    print(twenty);

    // 这种情况下就会提供一条更有用的错误信息。
    let tt = multiply("t", "2");
    print(tt);
}

给 Result 取别名

当我们要重用某个 Result 类型时，该怎么办呢？回忆一下，Rust 允许我们创建别名。若某个 Result 有可能被重用，我们可以方便地给它取一个别名。

在模块的层面上创建别名特别有帮助。同一模块中的错误常常会有相同的 Err 类型，所以单个别名就能简便地定义所有相关的 Result。这太有用了，以至于标准库也提供了一个别名： io::Result！

下面给出一个简短的示例来展示语法：

use std::num::ParseIntError;

// 为带有错误类型 `ParseIntError` 的 `Result` 定义一个泛型别名。
type AliasedResult<T> = Result<T, ParseIntError>;

// 使用上面定义过的别名来表示上一节中的 `Result<i32,ParseIntError>` 类型。
fn multiply(first_number_str: &str, second_number_str: &str) -> AliasedResult<i32> {
    first_number_str.parse::<i32>().and_then(|first_number| {
        second_number_str.parse::<i32>().map(|second_number| first_number * second_number)
    })
}

// 在这里使用别名又让我们节省了一些代码量。
fn print(result: AliasedResult<i32>) {
    match result {
        Ok(n)  => println!("n is {}", n),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

fn main() {
    print(multiply("10", "2"));
    print(multiply("t", "2"));
}

提前返回

在上一个例子中，我们显式地使用组合算子处理了错误。另一种处理错误的方式是使用 match 语句和提前返回（early return）的结合。

这也就是说，如果发生错误，我们可以停止函数的执行然后返回错误。对有些人来说，这样的代码更好写，更易读。这次我们使用提前返回改写之前的例子：

use std::num::ParseIntError;

fn multiply(first_number_str: &str, second_number_str: &str) -> Result<i32, ParseIntError> {
    let first_number = match first_number_str.parse::<i32>() {
        Ok(first_number)  => first_number,
        Err(e) => return Err(e),
    };

    let second_number = match second_number_str.parse::<i32>() {
        Ok(second_number)  => second_number,
        Err(e) => return Err(e),
    };

    Ok(first_number * second_number)
}

fn print(result: Result<i32, ParseIntError>) {
    match result {
        Ok(n)  => println!("n is {}", n),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

fn main() {
    print(multiply("10", "2"));
    print(multiply("t", "2"));
}

到此为止，我们已经学会了如何使用组合算子和提前返回显式地处理错误。我们一般是想要避免 panic 的，但显式地处理所有错误确实显得过于繁琐。

在下一部分，我们将看到，当只是需要 unwrap 并且不产生 panic 时，可以使用 ? 来达到同样的效果。

引入?

有时我们只是想 unwrap 且避免产生 panic。到现在为止，对 unwrap 的错误处理都在强迫我们一层层地嵌套，然而我们只是想把里面的变量拿出来。? 正是为这种情况准备的。

当找到一个 Err 时，可以采取两种行动：

panic!，不过我们已经决定要尽可能避免 panic 了。
返回它，因为 Err 就意味着它已经不能被处理了。

? 几乎就等于一个会返回 Err 而不是 panic 的 unwrap。我们来看看怎样简化之前使用组合算子的例子：

use std::num::ParseIntError;

fn multiply(first_number_str: &str, second_number_str: &str) -> Result<i32, ParseIntError> {
    let first_number = first_number_str.parse::<i32>()?;
    let second_number = second_number_str.parse::<i32>()?;

    Ok(first_number * second_number)
}

fn print(result: Result<i32, ParseIntError>) {
    match result {
        Ok(n)  => println!("n is {}", n),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

fn main() {
    print(multiply("10", "2"));
    print(multiply("t", "2"));
}

历史知识：try! 宏

在 ? 出现以前，相同的功能是使用 try! 宏完成的。现在我们推荐使用 ? 运算符，但是在老代码中仍然会看到 try!。如果使用 try! 的话，上一个例子中的 multiply 函数看起来会像是这样：

use std::num::ParseIntError;

fn multiply(first_number_str: &str, second_number_str: &str) -> Result<i32, ParseIntError> {
    let first_number = try!(first_number_str.parse::<i32>());
    let second_number = try!(second_number_str.parse::<i32>());

    Ok(first_number * second_number)
}

fn print(result: Result<i32, ParseIntError>) {
    match result {
        Ok(n)  => println!("n is {}", n),
        Err(e) => println!("Error: {}", e),
    }
}

fn main() {
    print(multiply("10", "2"));
    print(multiply("t", "2"));
}

豆子笔记

Rust Result

Result 的 map

给 Result 取别名

提前返回

引入?