Rust中的Result枚举

Result枚举在Rust中是使用频率极高的一个类型，常用于函数的返回值定义，其源码如下：

#[derive(Copy, PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Debug, Hash)]
#[must_use = "this `Result` may be an `Err` variant, which should be handled"]
#[rustc_diagnostic_item = "result_type"]
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
pub enum Result<T, E> {
    /// Contains the success value
    #[lang = "Ok"]
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    Ok(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] T),

    /// Contains the error value
    #[lang = "Err"]
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    Err(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] E),
}

抛开一堆#开头的trait不看，核心就是Ok及Err这2个泛型成员。

先来看一个基本示例：

    let result_ok: Result<String, String> = Result::Ok(String::from("success"));
    let result = match result_ok {
        Result::Ok(o) => o,
        Result::Err(e) => e,
    };
    println!("{}", result);

这里定义了一个"成功"的Result，然后使用模式匹配对其进行处理，如果是Ok的，取出Ok的值，否则取出Err的值。这类简单重复的判断，经常会用到，rust封装了1个等效的方法:unwrap，其内部实现如下：

    pub fn unwrap(self) -> T {
        match self {
            Ok(t) => t,
            Err(e) => unwrap_failed("called `Result::unwrap()` on an `Err` value", &e),
        }
    }

其实就是模式匹配，取出Ok或Err的值。所以前面这个示例，可以改写成：

    let result_ok: Result<String, String> = Result::Ok(String::from("success"));
    // let result = match result_ok {
    //     Result::Ok(o) => o,
    //     Result::Err(e) => e,
    // };
    let result = result_ok.unwrap();
    println!("{}", result);

unwrap源码中的unwrap_failed继续追下去的话，可以看到：

fn unwrap_failed(msg: &str, error: &dyn fmt::Debug) -> ! {
    panic!("{}: {:?}", msg, error)
}

调用了panic方法，这意味着如果Result返回的是Err，则程序会崩溃，可以试一把：

如果Err发生时不希望程序崩溃，可以使用unwrap_or()

    let result_fail: Result<String, String> = Result::Err(String::from("failure"));
    let result = result_fail.unwrap_or(String::from("err occur"));
    println!("{}", result);

unwrap_or可以传入一个default缺省的错误值，上面这段将输出“err occur”。但这样一来，就把原始的错误信息failure给丢失了! 不用担心，rust早考虑到了：

    let result_fail: Result<String, String> = Result::Err(String::from("failure"));
    let result = result_fail.unwrap_or_else(|e|e);
    println!("{}", result);

使用unwrap_or_else传入1个闭包匿名函数，可以随心所欲的对原始错误进行处理，这里我们啥也没干，|e|e，表示原样返回。

Result枚举还提供了其它一些常用方法，参见上图，有兴趣的同学，可以研究下源码。

最后来看一个稍微复杂点的示例：在当前目录下，打开hello.txt文件，如果该文件不存在，则自动创建一个空的hello.txt。

use core::panic;
use std::fs::File;
use std::io::{ErrorKind};

fn main() {
    let file_name = String::from("hello.txt");

    //第1层match
    match File::open(&file_name) {
        Ok(file) => file,
        //第2层match
        Err(error) => match error.kind() {
            //第3层match
            ErrorKind::NotFound => match File::create(&file_name) {
                Ok(fc) => fc,
                Err(e) => panic!("Error creating file:{:?}", e),
            },
            oe => panic!("Error opening the file:{:?}", oe),
        },
    };
}

用了3层模式匹配(match套娃)，看上去比较原始，如果不喜欢这种match写法，可以用今天学到的知识，换成相对“正常点”的写法：

    File::open(&file_name).unwrap_or_else(|e| {
        if e.kind() == ErrorKind::NotFound {
            File::create(&file_name).unwrap_or_else(|e| {
                panic!("Error creating file:{:?}", e);
            })
        } else {
            panic!("Error opening file:{:?}", e)
        }
    });

Rust程序员可能会写得更简短：

    File::open(&file_name).unwrap_or_else(|e| match e.kind() {
        ErrorKind::NotFound => {
            File::create(&file_name).unwrap_or_else(|e| panic!("Error creating file:{:?}", e))
        }
        _ => panic!("Error opening file:{:?}", e)
    });