面试题：Rust中常见触发panic的场景有哪些

Question

请列举至少三种在Rust编程中可能触发panic的常见场景，并简要说明原因。例如在使用索引访问Vec元素时可能出现的情况。

Answer 1

1. 索引越界访问：
   • 场景：在使用索引访问Vec、String等集合类型元素时，若索引值超过集合的有效范围。例如let v = vec![1, 2, 3]; let value = v[10];
   • 原因：Rust 为了保证内存安全，不允许访问无效内存。当索引超出集合长度时，会触发panic，因为这意味着程序试图访问不属于该集合的内存区域，可能导致未定义行为。
2. 解引用空指针：
   • 场景：使用*操作符解引用一个Option<&T>类型中None值对应的指针。例如let opt: Option<&i32> = None; let value = *opt.unwrap();
   • 原因：None表示没有值，解引用它相当于尝试访问不存在的内存地址，这是不安全的，会触发panic以避免程序崩溃或未定义行为。
3. 算术运算溢出：
   • 场景：在进行整数算术运算时，如果结果超出了该整数类型所能表示的范围。例如let a: u8 = u8::MAX; let b = a + 1;
   • 原因：Rust 默认情况下，整数运算溢出会触发panic，以防止得到不正确的结果。这有助于在开发过程中尽早发现潜在的问题，避免因溢出导致程序逻辑错误。
4. 调用unwrap方法处理Result或Option的错误值：
   • 场景：对一个包含错误的Result值调用unwrap方法，或者对None的Option值调用unwrap。例如let res: Result<i32, &str> = Err("error"); let value = res.unwrap();
   • 原因：unwrap方法的设计目的是在Result为Ok或Option为Some时返回内部值。当遇到错误值（Err或None）时，调用unwrap会触发panic，因为程序预期得到的是正确的值，但实际遇到了错误情况。