面试题：Rust中write!宏在复杂嵌套场景下的应用

Question

给定一个包含嵌套Vec<Vec<i32>>类型的数据结构，比如`let data = vec![vec![1, 2], vec![3, 4]];`，使用`write!`宏将其格式化为一个类似矩阵的字符串输出，每行表示内部的Vec，每个元素之间用空格隔开，同时要正确处理格式化过程中的错误，并解释在这种场景下`write!`宏与`format!`宏使用上的区别。

Answer 1

代码实现

use std::fmt::Write;

fn format_matrix(data: &[Vec<i32>]) -> Result<String, std::fmt::Error> {
    let mut result = String::new();
    for row in data {
        for (i, num) in row.iter().enumerate() {
            if i > 0 {
                write!(result, " ")?;
            }
            write!(result, "{}", num)?;
        }
        writeln!(result)?;
    }
    Ok(result)
}

使用示例

fn main() {
    let data = vec![vec![1, 2], vec![3, 4]];
    match format_matrix(&data) {
        Ok(s) => println!("{}", s),
        Err(e) => eprintln!("Formatting error: {}", e),
    }
}

write!与format!宏的区别

1. 返回值：
   • write!宏将格式化后的内容写入到一个实现了std::fmt::Write trait 的可变对象中，返回Result<(), std::fmt::Error>。这意味着在格式化过程中如果发生错误（比如底层的写入操作失败），可以通过Result类型来处理错误。
   • format!宏直接返回一个String，它内部调用write!，但是会在内部处理所有可能的std::fmt::Error，如果发生错误，程序会调用panic!。所以如果希望在格式化失败时优雅地处理错误，write!更合适；如果确定格式化不会失败，format!更简洁。
2. 适用场景：
   • write!适用于需要将格式化内容写入到特定的可变对象（如String、File等实现了std::fmt::Write trait 的对象）并且需要处理错误的场景。
   • format!适用于简单地获取格式化后的字符串，不关心可能的格式化错误（因为会panic!），代码更简洁的场景。