Rust语言从入门到精通系列 - 避免Panic程序崩溃
在Rust语言中，当发生一些不可修复的错误时，程序会崩溃并停止运行。这种崩溃被称为”panic”，其中包含了出现问题的文件名和行号等信息。
Panic是一种紧急情况，并且它们应该尽可能地被避免。尽管它们可能是不可避免的，但是在编写代码时我们应该尝试处理尽可能多的错误。
如何使用Panic？
在Rust中，可以使用panic!宏来引发panic。此时，程序将停止运行并打印出错误信息，这些信息通常包括出错的文件名称和行号等信息。同时，也可以使用环境变量来获取更多的栈跟踪信息。
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struct Animal {
name: String,
age: u8,
}
impl Animal {
fn new(name: String, age: u8) -> Animal {
if age < 1 {
panic!("Age cannot be less than 1.");
}
Animal { name, age }
}
}
fn main() {
let animal = Animal::new(String::from("Tom"), 0);
println!("The animal's name is {} and age is {}.", animal.name, animal.age);
}
在上述的示例代码中，我们定义了一个结构体Animal，并为它添加了一个函数new，该函数接受一个名称和一定年龄的参数。接着在new
函数中，我们加入了一行代码，以检查年龄是否小于1，如果小于1，则触发panic。最后在main函数中，我们创建了一个名为animal
的实例，并输出其名称和年龄。但是由于我们传递的年龄小于1，所以当运行到这里时，程序就会发生panic。
当运行这段代码时，输出如下信息：
thread 'main' panicked at 'Age cannot be less than 1.', src/main.rs:9:13
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace
这个信息告诉我们，在执行new函数时，程序崩溃，并指出出错的源代码文件和行号。同时，它还为我们建议了一个环境变量，以获取更详细的栈跟踪信息。
如何避免Panic？
对于大多数情况而言，应该尽可能少使用panic。在开始一个新的项目时，首先要考虑的是如何处理错误而不是如何处理成功的情况。
Result类型
在Rust中，可以使用Result类型来避免panic。Result类型包括两个枚举值：Ok和Err。当一个函数返回Result
类型时，它要么返回一个包含成功结果数据的Ok，要么返回一个包含错误信息的Err。这样，调用者就可以选择如何处理错误。
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struct Animal {
name: String,
age: u8,
}
impl Animal {
fn new(name: String, age: u8) -> Result<Animal, String> {
if age < 1 {
return Err(String::from("Age cannot be less than 1."));
}
Ok(Animal { name, age })
}
}
fn main() {
let animal_result = Animal::new(String::from("Tom"), 0);
match animal_result {
Ok(animal) => {
println!("The animal's name is {} and age is {}.", animal.name, animal.age);
}
Err(error) => {
println!("{}", error);
}
}
}
在上面的代码中，我们对new函数进行了修改，使其返回Result类型。如果年龄小于1，则返回一个包含错误信息的Err
。如果年龄大于等于1，则返回一个包含动物实例的Ok。
在main函数中，我们创建了一个名为animal_result的变量，并将其设置为调用Animal结构体中的new
函数的返回值。我们使用match表达式来处理animal_result，如果成功，则输出动物实例的名称和年龄，否则则输出错误信息。
unwrap和expect方法
在Rust中的Result类型中，还有两个用于从Ok值中提取值的方法：unwrap和expect
。这两个方法都可以用于快速编写测试代码，并且在这种情况下，panic可能是可以接受的。但是在实际生产代码中，应该避免使用这两个方法，因为它们会利用panic而不是正确处理错误。
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fn main() {
let animal = Animal::new(String::from("Tom"), 1).unwrap();
println!("The animal's name is {} and age is {}.", animal.name, animal.age);
let animal = Animal::new(String::from("Tom"), 0).expect("Failed to create animal instance.");
println!("The animal's name is {} and age is {}.", animal.name, animal.age);
}
在上述示例中，我们在创建animal实例时使用了unwrap和expect方法。在使用unwrap方法时，如果返回值是Ok，则返回Ok
类型的值，否则触发panic。而使用expect方法时，同样是如果返回值是Ok，则返回Ok类型的值，并输出指定的错误信息，否则触发panic。
总结
Rust语言的panic是一种程序崩溃的情况，应该尽可能地避免它的发生。为了避免panic，我们应该尽量使用Result
类型，并且在返回错误时返回一个包含错误信息的Err。在测试代码中，可以使用unwrap和expect方法，但是在实际生产代码中应该避免它们的使用。
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