面试题：Rust中unwrap方法错误预防之常见场景

Question

在Rust中，我们经常使用`unwrap`方法来获取`Option`或`Result`类型中的值。请举例说明在哪些常见场景下使用`unwrap`可能会导致程序出现未处理的错误，并解释如何避免这些错误。

Answer 1

常见场景导致未处理错误

1. Option::unwrap用于可能为None的情况：

   fn main() {
       let maybe_number: Option<i32> = None;
       let number = maybe_number.unwrap(); // 这里会导致程序panic，因为`maybe_number`是`None`，没有值可解包
       println!("The number is: {}", number);
   }
   

2. Result::unwrap用于可能为Err的情况：

   use std::fs::File;
   
   fn main() {
       let file = File::open("nonexistent_file.txt").unwrap(); // 如果文件不存在，会返回`Err`，这里`unwrap`会导致panic
       println!("File opened successfully: {:?}", file);
   }
   

避免这些错误的方法

1. 对于Option类型：
   • 使用if let：

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

   • 使用unwrap_or或unwrap_or_else：

     let maybe_number: Option<i32> = None;
     let number = maybe_number.unwrap_or(0); // 如果是`None`，返回默认值0
     println!("The number is: {}", number);
     
     let maybe_number: Option<i32> = None;
     let number = maybe_number.unwrap_or_else(|| {
         // 可以执行更复杂的逻辑来生成默认值
         println!("Calculating default value...");
         100
     });
     println!("The number is: {}", number);
     

2. 对于Result类型：
   • 使用match：

     use std::fs::File;
     fn main() {
         let result = File::open("nonexistent_file.txt");
         match result {
             Ok(file) => println!("File opened successfully: {:?}", file),
             Err(e) => println!("Error opening file: {}", e),
         }
     }
     

   • 使用unwrap_or_else：

     use std::fs::File;
     fn main() {
         let file = File::open("nonexistent_file.txt").unwrap_or_else(|e| {
             eprintln!("Error opening file: {}", e);
             std::process::exit(1);
         });
         println!("File opened successfully: {:?}", file);
     }
     

   • 使用?操作符：

     use std::fs::File;
     fn open_file() -> std::io::Result<File> {
         let file = File::open("nonexistent_file.txt")?;
         Ok(file)
     }
     fn main() {
         match open_file() {
             Ok(file) => println!("File opened successfully: {:?}", file),
             Err(e) => println!("Error opening file: {}", e),
         }
     }
     

?操作符会自动将Err值返回，让调用者来处理错误，而不是直接panic。