在Rust中，如果main函数返回Err会发生什么？

Question

根据The Rust Reference,

如果存在一个main函数，(snip)，则其返回类型必须是以下之一:

• ()

• Result<(), E> where E: Error

但它没有说明当main()返回()、Ok(())或Err(<value>)时会发生什么。

就我测试的结果而言,

	()	Ok(())	Err(<value>)
退出状态	0	0	1
附加行为	-	-	Error: <value>被打印到stderr

这些行为是否在某些文档中明确定义、详细说明或保证？特别是，我可以假设

• 当main()返回Err(<value>)时，程序总是以1状态退出吗？

• 当main()返回Err(<value>)时，显示的错误消息始终是Error: <value>的形式吗？

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注意事项：

• 我希望有一种文件化的保证，而不是经验性的解释。这就是为什么我添加了#language-lawyer标签。

• 这个问题不是关于何时应该使用()和何时应该使用Result<(), E>？等等。正如你所知道的，可以在许多文档或教程中找到这些问题的答案（或至少是提示或标准）。

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更新：

Termination 特性在 Rust 1.61.0 中终于稳定下来了（source）。

- ynn

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Termination 这个 trait 在这里扮演着一个重要的角色。不幸的是，它也没有记录这种行为。我的猜测是，除了那些 Termination for Result 的实现之外，它目前在任何地方都没有记录或保证。 - Lukas Kalbertodt

这是Termination特性的RFC。 - rodrigo

“终止”文档确实指出：“默认实现返回libc :: EXIT_SUCCESS以表示成功执行。在失败的情况下，将返回libc :: EXIT_FAILURE。”因此，这部分可能是可靠的（尽管不稳定的功能一样）。另一方面，错误打印似乎没有记录（虽然在“impl Termination for Result <...>”声明的“E：Debug”边界中暗示了）。 - Jmb

由于行为仅在不稳定的类型中记录（甚至没有完全记录，例如它委托给较低级别的 EXIT_SUCCESS 和 EXIT_FAILURE 并未记录确切的输出），因此您不能假设其中任何一种情况，并且应该自己格式化输出并调用 std::process::exit()。当然，在实践中，行为极不可能改变，因为那将是一种不兼容的变化，但从语言专家的角度来看，您只是（尚）没有得到所要求的保证。 - user4815162342

Answer 1

main 函数返回不同值的行为由 std::process::Termination 特质定义：

trait std::process::Termination

用于在主函数中实现任意返回类型的特质。

该特质被记录为在成功时返回 libc::EXIT_SUCCESS，在错误时返回 libc::EXIT_FAILURE。

默认实现会返回 libc::EXIT_SUCCESS 以表示成功执行。在失败的情况下，返回 libc::EXIT_FAILURE。

但是这些值在非 POSIX 系统上不能保证是0和1。

至于打印错误消息，Termination 要求 E: Debug 并将 Debug 实现打印到 stderr 上，但我不认为它能保证完全相同。

impl<E: fmt::Debug> Termination for Result<!, E> {
    fn report(self) -> ExitCode {
        let Err(err) = self;
        eprintln!("Error: {:?}", err);
        ExitCode::FAILURE.report()
    }
}

源代码

- Dogbert

Answer 2

这种行为由std::process::Termination Trait控制，该Trait是在RFC 1937中添加的。特别地，“隐藏”的lang_start()函数 - 调用main() - 大致如下：

fn lang_start<T: Termination>(
    main: fn() -> T,
    argc: isize,
    argv: *const *const u8
) -> !

即，main()可以返回任何T: Termination。在std中有Termination的实现，包括!、()、std.process:ExitCode和一些Result<T, E>变量，其中E: Debug。这就是为什么你可以从main()返回()、Ok(())等其他结果。

回答你的问题，语言律师模式：任何依赖于Termination的程序的确切行为并没有被语言本身严格规定。它是std实现的一部分，而不是语言参考的一部分。这意味着同一个程序在使用不同版本的编译器（绑定不同的std版本）编译时可能会有不同的行为。有关在Err案例中打印错误的确切行为已经被记录，但没有被指定。正如RFC 1937明确寻找类似于POSIX的行为一样，你可以合理地确信该程序不会以极其惊人的方式运行（例如，在Err案例中退出并具有状态0）。

- user2722968