使用 Box 处理错误

通过对错误类型实现 Display 和 From，我们能够利用上绝大部分标准库错误处理工具。然而，我们遗漏了一个功能：轻松 Box 我们错误类型的能力。

标准库会自动通过 Form 将任意实现了 Error trait 的类型转换成 trait 对象 Box<Error> 的类型（原文：The std library automatically converts any type that implements the Error trait into the trait object Box<Error>, via From. ）。对于一个库用户，下面可以很容易做到：

  1. fn foo(...) -> Result<T, Box<Error>> { ... }

用户可以使用一系列外部库，其中每个都提供各自错误类型。为了定义一个有效的 Result<T, E> 类型，用户有几个选择：

  • 定义一个新的限定在外部库错误类型的包装（wrapper）错误类型（原文：define a new wrapper error type around the libraries error types）
  • 将错误类型转换成 String 或者其他合适的选择
  • 通过类型擦除（type erasure）将错误类型装包（Box）成 Box<Error>

将内容“装包”（”Boxing”）是一个常见的选择。缺点是潜在的错误类型只能在运行时知道，且不能静态确定（statically determined）。正如刚才提到的，要做到这点所有要做的事情就是实现 Error trait：

  1. trait Error: Debug + Display {
  2.     fn description(&self) -> &str;
  3.     fn cause(&self) -> Option<&Error>;
  4. }

有了这个实现后，我们再来回顾前面学过的最近例子。注意到它所带的错误类型 Box<Error> 也变成有效的了，就像前面用到的 DoubleError 那样（原文：With this implementation, let’s look at our most recent example. Note that it is just as valid with the error type of Box<Error> as it was before with DoubleError）：

  1. use std::error;
  2. use std::fmt;
  3. use std::num::ParseIntError;
  5. // 将别名更改为 `Box<error::Error>`。
  6. type Result<T> = std::result::Result<T, Box<error::Error>>;
  8. #[derive(Debug)]
  9. enum DoubleError {
  10.     EmptyVec,
  11.     Parse(ParseIntError),
  12. }
  14. impl From<ParseIntError> for DoubleError {
  15.     fn from(err: ParseIntError) -> DoubleError {
  16.         DoubleError::Parse(err)
  17.     }
  18. }
  20. impl fmt::Display for DoubleError {
  21.     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
  22.         match *self {
  23.             DoubleError::EmptyVec =>
  24.                 write!(f, "please use a vector with at least one element"),
  25.             DoubleError::Parse(ref e) => e.fmt(f),
  26.         }
  27.     }
  28. }
  30. impl error::Error for DoubleError {
  31.     fn description(&self) -> &str {
  32.         match *self {
  33.             // 错误的简短说明。不需要和 `Display` 一样。
  34.             DoubleError::EmptyVec => "empty vectors not allowed",
  35.             // 这已经实现了 `Error`，所以遵循它自己的实现。
  36.             DoubleError::Parse(ref e) => e.description(),
  37.         }
  38.     }
  40.     fn cause(&self) -> Option<&error::Error> {
  41.         match *self {
  42.             // 没有潜在的差错，所以返回 `None`。
  43.             DoubleError::EmptyVec => None,
  44.             // 差错为底层实现的错误类型。被隐式地转换成 trait 对象 `&error::Error`。
  45.             // 这会正常工作，因为底层的类型已经实现了 `Error` trait。
  46.             DoubleError::Parse(ref e) => Some(e),
  47.         }
  48.     }
  49. }
  51. fn double_first(vec: Vec<&str>) -> Result<i32> {
  52.     let first = try!(vec.first().ok_or(DoubleError::EmptyVec));
  53.     let parsed = try!(first.parse::<i32>());
  55.     Ok(2 * parsed)
  56. }
  58. fn print(result: Result<i32>) {
  59.     match result {
  60.         Ok(n)  => println!("The first doubled is {}", n),
  61.         Err(e) => println!("Error: {}", e),
  62.     }
  63. }
  65. fn main() {
  66.     let numbers = vec!["93", "18"];
  67.     let empty = vec![];
  68.     let strings = vec!["tofu", "93", "18"];
  70.     print(double_first(numbers));
  71.     print(double_first(empty));
  72.     print(double_first(strings));
  73. }

参见：

Dynamic dispatch 和 Error trait