错误处理:Option、Result 与 ? 运算符
学习目标
- 理解 Rust 不使用异常作为主要错误处理机制。
- 掌握
Option<T>和Result<T, E>。 - 学会使用
?传播错误。
Rust 的错误处理思路
Rust 把错误分成两类:
- 可恢复错误:文件不存在、解析失败、网络请求失败等,通常用
Result<T, E>。 - 不可恢复错误:数组越界、违反内部不变量等,通常用
panic!。
Rust 没有传统异常机制。函数是否可能失败,会体现在返回类型里。
Option
Option<T>表示一个值可能存在,也可能不存在:
enumOption<T>{Some(T),None,}示例:
fnfirst_char(text:&str)->Option<char>{text.chars().next()}fnmain(){matchfirst_char("rust"){Some(ch)=>println!("{ch}"),None=>println!("empty string"),}}Option常用于查找结果、可选配置、集合取值等场景。
Result
Result<T, E>表示成功或失败:
enumResult<T,E>{Ok(T),Err(E),}示例:
fnparse_number(text:&str)->Result<i32,std::num::ParseIntError>{text.parse::<i32>()}fnmain(){matchparse_number("42"){Ok(number)=>println!("{number}"),Err(err)=>println!("parse failed: {err}"),}}unwrap 与 expect
unwrap会在None或Err时 panic:
letnumber="42".parse::<i32>().unwrap();expect可以提供更清晰的错误信息:
letnumber="42".parse::<i32>().expect("expected a valid integer");学习和原型阶段可以适度使用,但业务代码中应该优先显式处理错误或向上传播错误。
? 运算符
?用于简化错误传播:
usestd::fs;usestd::io;fnread_config()->Result<String,io::Error>{letcontent=fs::read_to_string("config.txt")?;Ok(content)}如果read_to_string成功,?取出Ok里的值。如果失败,函数立即返回Err。
可以进一步写短:
usestd::fs;usestd::io;fnread_config()->Result<String,io::Error>{fs::read_to_string("config.txt")}但当函数中有多步操作时,?非常有用。
main 返回 Result
main也可以返回Result:
usestd::error::Error;usestd::fs;fnmain()->Result<(),Box<dynError>>{letcontent=fs::read_to_string("config.txt")?;println!("{content}");Ok(())}Box<dyn Error>可以表示多种错误类型,适合示例、小工具或命令行程序入口。
Option 的常用方法
fnmain(){letname=Some("Rust");println!("{}",name.unwrap_or("unknown"));println!("{}",name.map(|value|value.len()).unwrap_or(0));}常见方法包括:
unwrap_or:不存在时使用默认值。map:存在时转换内部值。and_then:链式处理可能失败的步骤。
常见误区
- 不要把
unwrap当成正常错误处理。 - 能恢复的错误优先用
Result,不是panic!。 ?只能用于返回Result、Option或兼容类型的函数。Option表示缺失,Result表示成功或失败及失败原因。
练习
- 写一个函数,把字符串解析成
u32,返回Result<u32, ParseIntError>。 - 写一个函数,返回字符串的第一个字符,空字符串返回
None。 - 用
?读取一个文件并返回内容。
后记
2026年6月10日17点27分于上海。