エラー処理と ?オペレーター

Rust の哲学では、プログラムがコンパイルされる前に、エラーの可能性を明示的に認識し、それらを処理するコードを構築することを推奨しています。

Rust のエラーは、回復不可能なエラー (panic! マクロを介して即時終了を引き起こす) と 回復可能なエラー (Result<T, E> タイプを使用して管理される) の 2 つの主なカテゴリに分類されます。

結果<T, E> タイプとパターン マッチング

ほとんどの回復可能なエラーは、次のように定義された列挙型である Result<T, E> タイプを返します。

enum Result<T, E> {
    Ok(T),
    Err(E),
}

パターン マッチングを使用して結果を検査できます。

use std::fs::File;

fn main() {
    let greeting_file_result = File::open("hello.txt");

    let greeting_file = match greeting_file_result {
        Ok(file) => file,
        Err(error) => panic!("Problem opening the file: {:?}", error),
    };
}

? 演算子によるエラーの伝播

関数を実装するとき、関数内で直接エラーを処理するのではなく、呼び出し元にエラーを返し、呼び出し元が何をすべきかを決定できるようにしたいことがよくあります。このプロセスは エラー伝播 と呼ばれます。

Rust は、エラーを伝播するための構文上のショートカットとして ? 演算子を提供します。 Result の値が Ok の場合、式によって Ok の内部値が返されます。 Err の場合、return Err(...) を使用したかのように、現在の関数全体から Err エラーが返されます。

use std::fs::File;
use std::io::{self, Read};

fn read_username_from_file() -> Result<String, io::Error> {
    let mut username_file = File::open("username.txt")?;
    let mut username = String::new();
    username_file.read_to_string(&mut username)?;
    Ok(username)
}

[!重要] ? 演算子は、適用される値と互換性のある型 (通常は Result、Option、または FromResidual を実装する型) を返す関数でのみ使用できます。

カスタムエラー

std::fmt::Display 特性 (およびオプションで std::error::Error) を実装することで独自のカスタム エラー タイプを定義し、人間が判読できるエラー表現を提供できます。

use std::fmt;

#[derive(Debug)]
struct MyError {
    details: String,
}

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

impl std::error::Error for MyError {}

自分で試してみてください

演習 1: ? を使用してファイルを読み取るオペレーター

演習 2: 数値を解析して 2 倍にする

演習 3: カスタム エラーの定義