面试题：Rust中替代unwrap()方法的高级策略

Question

在复杂的Rust项目中，unwrap()方法的风险可能难以控制。请详细阐述至少三种替代unwrap()方法的高级策略，说明每种策略的适用场景、优缺点，并举例说明在实际项目中如何应用这些策略来提高代码的稳定性和可维护性。

Answer 1

1. expect() 方法

• 适用场景：当你想要在 Result 或 Option 为 Err 或 None 时返回自定义错误信息，但仍希望程序在出现问题时终止。适用于在开发和调试阶段，希望快速定位导致错误的位置。
• 优点：提供比 unwrap() 更详细的错误信息，方便调试。
• 缺点：和 unwrap() 一样，程序遇到错误会直接终止，不适合生产环境中需要优雅处理错误的场景。
• 示例：

fn divide(a: i32, b: i32) -> Result<i32, &'static str> {
    if b == 0 {
        Err("division by zero")
    } else {
        Ok(a / b)
    }
}

fn main() {
    let result = divide(10, 0).expect("Division operation failed");
    println!("Result: {}", result);
}

2. match 表达式

• 适用场景：适用于需要对 Result 或 Option 的不同结果进行不同处理的场景，无论是成功还是失败，都可以有针对性地编写处理逻辑。
• 优点：提供了非常灵活的错误处理方式，可以根据不同的错误类型进行不同的处理，增强了代码的健壮性和可读性。
• 缺点：代码可能会变得冗长，尤其是当 Result 或 Option 包含复杂数据结构时。
• 示例：

fn read_file_content(file_path: &str) -> Result<String, std::io::Error> {
    std::fs::read_to_string(file_path)
}

fn main() {
    let file_path = "nonexistent_file.txt";
    match read_file_content(file_path) {
        Ok(content) => println!("File content: {}", content),
        Err(e) => eprintln!("Error reading file: {}", e),
    }
}

3. if let 和 while let 结构

• 适用场景：if let 适用于只关心 Result 或 Option 为 Ok 或 Some 时的情况，并且处理逻辑相对简单。while let 适用于需要多次处理 Result 或 Option 直到其为 Err 或 None 的场景，比如从迭代器中获取值。
• 优点：简洁明了，避免了 match 表达式可能带来的冗长，提高了代码的可读性。
• 缺点：只能处理一种情况（成功或失败），对于复杂的多情况处理不如 match 表达式灵活。
• 示例 - if let：

let maybe_number: Option<i32> = Some(42);
if let Some(number) = maybe_number {
    println!("The number is: {}", number);
} else {
    println!("No number found.");
}

• 示例 - while let：

let mut numbers = Some(1);
while let Some(num) = numbers {
    if num > 5 {
        numbers = None;
    } else {
        println!("Number: {}", num);
        numbers = Some(num + 1);
    }
}