面试题：Rust中panic!宏常见使用场景及注意点

Question

请简述在Rust编程中，panic!宏通常会在哪些场景下被使用，并且说明使用时需要注意哪些要点，例如对程序执行流程的影响等。

Answer 1

panic!宏使用场景

1. 不可恢复的错误：当程序遇到无法继续正常执行的错误时，比如数组越界访问。例如：

let v = vec![1, 2, 3];
let value = v[10]; // 这里会触发 panic!，因为索引 10 超出了数组范围

2. 未实现的功能：在开发过程中，有些功能暂时未完成，但又不想让调用者误以为功能已可用，可使用 panic!。比如：

fn unimplemented_function() {
    panic!("该功能尚未实现");
}

3. 断言失败：使用 assert! 或 debug_assert! 宏进行断言，当断言条件不成立时，内部会调用 panic!。例如：

let num = 5;
assert!(num > 10, "数字应该大于 10"); // 这里断言失败会触发 panic!

使用要点及对程序执行流程的影响

1. 执行流程影响：一旦 panic! 被触发，程序默认会开始展开（unwinding）堆栈，即从触发 panic! 的地方开始，逐步清理栈上的变量等数据，直到程序终止。也可以通过设置 RUST_BACKTRACE=1 环境变量来获取详细的回溯信息，便于调试。
2. 错误处理选择：应谨慎使用 panic!，对于可恢复的错误，优先考虑使用 Result 或 Option 类型进行处理。因为 panic! 会导致程序异常终止，而 Result 和 Option 可以让调用者有机会优雅地处理错误情况。
3. 测试与调试：在测试代码中，panic! 可用于验证某些情况是否应该导致程序异常。但在生产代码中，要确保 panic! 不会在正常情况下被触发，以免影响系统稳定性。
4. 可配置性：在某些情况下，可以通过设置 catch_unwind 来捕获 panic!，从而在程序崩溃前进行一些清理操作或记录日志。但这种方式不应该被滥用，因为捕获 panic! 违背了 panic! 原本用于处理不可恢复错误的设计初衷。