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面试题:Rust中如何自定义错误以实现与标准错误类型的基本兼容性

在Rust中,阐述如何自定义一个错误类型,使其至少能实现 `std::error::Error` 特性,以便与标准库中的错误处理机制基本兼容。请写出自定义错误类型的代码示例,并说明实现 `Error` 特性中各个方法的作用。
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编程语言Rust

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在Rust中,自定义错误类型并实现 std::error::Error 特性的示例代码如下:

use std::error::Error;
use std::fmt;

// 自定义错误类型
#[derive(Debug)]
struct MyError {
    message: String,
}

impl fmt::Display for MyError {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
        write!(f, "{}", self.message)
    }
}

impl Error for MyError {
    fn source(&self) -> Option<&(dyn Error + 'static)> {
        // 通常这里返回导致此错误的底层错误,如果有的话。
        // 这里没有底层错误,所以返回None。
        None
    }
}

在上述代码中,MyError 结构体就是自定义的错误类型。

std::error::Error 特性中各个方法的作用:

  • source(&self) -> Option<&(dyn Error + 'static)>:这个方法返回导致当前错误的底层错误,如果当前错误没有底层错误,则返回 None。它主要用于提供错误链的信息,当一个错误是由另一个错误引发时,可以通过这个方法追溯到原始错误。例如,在处理文件读取错误时,如果是因为底层的系统调用错误导致的文件读取失败,就可以通过 source 方法返回系统调用错误。
  • description(&self) -> &str:在Rust 1.33版本之后,这个方法被弃用,推荐使用 Display 特性的 fmt 方法来代替。它原本用于返回错误的描述信息。
  • cause(&self) -> Option<&dyn Error>:这个方法也在Rust 1.33版本之后被弃用,同样由 source 方法替代,用于获取导致当前错误的原因。