为什么在不返回Option或Result的函数中使用try!()和?会无法编译？

Question

为什么这段代码不能编译？

use std::{fs, path::Path};

fn main() {
    let dir = Path::new("../FileSystem");

    if !dir.is_dir() {
        println!("Is not a directory");
        return;
    }

    for item in try!(fs::read_dir(dir)) {
        let file = match item {
            Err(e) => {
                println!("Error: {}", e);
                return;
            }
            Ok(f) => f,
        };

        println!("");
    }

    println!("Done");
}

这是我遇到的错误

error[E0308]: mismatched types
  --> src/main.rs:11:17
   |
11 |     for item in try!(fs::read_dir(dir)) {
   |                 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ expected (), found enum `std::result::Result`
   |
   = note: expected type `()`
              found type `std::result::Result<_, _>`
   = note: this error originates in a macro outside of the current crate (in Nightly builds, run with -Z external-macro-backtrace for more info)

我也尝试了问号运算符：

for item in fs::read_dir(dir)? {

有一个不同的错误：

error[E0277]: the `?` operator can only be used in a function that returns `Result` or `Option` (or another type that implements `std::ops::Try`)
  --> src/main.rs:11:17
   |
11 |     for item in fs::read_dir(dir)? {
   |                 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ cannot use the `?` operator in a function that returns `()`
   |
   = help: the trait `std::ops::Try` is not implemented for `()`
   = note: required by `std::ops::Try::from_error`

以前的 Rust 版本中也有一个类似于 std::ops::Carrier 的错误。

我应该避免使用 try!() 和 ? 吗？处理错误的最佳方式是什么？大多数情况下，我会这样做：

match error_prone {
    Err(e) => {
        println!("Error: {}", e);
        return;
    },
    Ok(f) => f,
};

但是如果我必须在 for 循环中使用它，那就会变得一团糟

for i in match error_prone {
    // match code
} {
    // loop code
}

- Mathieu David

---

try! 是一个宏，可以自动返回 Err。由于 main 函数没有返回值，所以不能在该函数中使用 try!。 - Veedrac

请参见链接：http://lucumr.pocoo.org/2014/11/6/error-handling-in-rust/通常来说，简单的方法是将你的代码放在一个包装函数中，并从main中调用它，该函数返回 Result<T, Box<Error>>，然后在main中使用 unwrap 或处理它。 - Veedrac

"println!("{}", path.unwrap().path().file_name().unwrap().to_str().unwrap());" 真的吗？ :p - Mathieu David

path 是什么类型？ - Veedrac

由于所有函数都返回Result<something>，我很难知道如何回答你的问题。但是，文件在Github上，这是read_dir的结果。 - Mathieu David

Answer 1

try! 是一个宏，自动返回 Err；? 是一种语法，几乎可以实现相同的功能，但它适用于任何实现了 Try 特征的类型。

从 Rust 1.22.0 开始，Option 实现了 Try，因此可以与 ? 一起使用。在那之前，? 只能在返回 Result 的函数中使用。try! 仍然只适用于 Result。

从 Rust 1.26.0 开始，main 允许返回一个实现了 Termination 的值。在此之前，它不返回任何值。

从 Rust 1.26.0 开始

如果您将 main 标记为返回 Result 并在所有“成功”情况下返回 Ok(())，则您的原始代码可以正常工作：

use std::{fs, io, path::Path};

fn main() -> Result<(), io::Error> {
    let dir = Path::new("../FileSystem");

    if !dir.is_dir() {
        println!("Is not a directory");
        return Ok(());
    }

    for item in fs::read_dir(dir)? {
        let file = match item {
            Err(e) => {
                println!("Error: {}", e);
                return Ok(());
            }
            Ok(f) => f,
        };

        println!("");
    }

    println!("Done");
    Ok(())
}

在此之前

以下是如何修改您的代码以使用?：

use std::{error::Error, fs, path::Path};

fn print_dir_contents() -> Result<String, Box<Error>> {
    let dir = Path::new("../FileSystem");

    if !dir.is_dir() {
        return Err(Box::from("Is not a directory!"));
    }

    for entry in fs::read_dir(dir)? {
        let path = entry?.path();
        let file_name = path.file_name().unwrap();
        println!("{}", file_name.to_string_lossy());
    }

    Ok("Done".into())
}

fn main() {
    match print_dir_contents() {
        Ok(s) => println!("{}", s),
        Err(e) => println!("Error: {}", e.to_string()),
    }
}

这里有很多错误处理，可能会令你感到意外 - 其他语言不太需要它们！但其他语言中也存在这些错误 - Rust只是让你知道了它们。以下是这些错误：

entry?

在迭代过程中可能会发生IO错误。

path.file_name().unwrap()

并不是所有路径都有文件名。我们可以对此进行解包，因为read_dir不会给我们一个没有文件名的路径。

file_name.to_string_lossy()

您也可以使用to_str并抛出一个错误，但最好这样做。这个错误的存在是因为并非所有文件名都是有效的Unicode。 try!和?将错误抛入返回值中，并将它们转换为Box::Error。实际上，更合理的做法是返回所有可能出错的问题的汇总错误。幸运的是，io::Error正是正确的类型。

use std::io;

// ...

fn print_dir_contents() -> Result<String, io::Error> {
    // ...

    if !dir.is_dir() {
        return Err(io::Error::new(io::ErrorKind::Other, "Is not a directory!"));
    }

    // ...
}

坦率地说，这项检查已经包含在fs::read_dir中，因此您可以直接完全删除if !dis.is_dir:

use std::{fs, io, path::Path};

fn print_dir_contents() -> Result<String, io::Error> {
    let dir = Path::new("../FileSystem");

    for entry in fs::read_dir(dir)? {
        let path = entry?.path();
        let file_name = path.file_name().unwrap();
        println!("{}", file_name.to_string_lossy());
    }

    Ok("Done".into())
}

fn main() {
    match print_dir_contents() {
        Ok(s) => println!("{}", s),
        Err(e) => println!("Error: {}", e.to_string()),
    }
}

- Veedrac

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为了让 ? 操作符对其他类型的错误也有效，我需要改为 fn main() -> Result<(), Box<std::error::Error>>> {。更多信息请阅读 https://blog.burntsushi.net/rust-error-handling/#the-real-try-macro-operator - rofrol

Answer 2

最近，ques_in_main RFC被合并了。一旦它完成，问题中的语法确实会编译正常并按预期工作，只要将try!()调用替换为?运算符即可。该RFC的链接为：ques_in_main RFC，完成状态的链接为：completed。

- Jan Hohenheim

Answer 3

自Rust 1.26起，Rust支持从main()返回值，并且支持在main()中使用错误检查运算符?（或等效的try!()宏），当main()被定义为返回Result时：

extern crate failure;
use failure::Error;
use std::fs::File;

type Result<T> = std::result::Result<T, Error>;

fn main() -> Result<()> {
    let mut _file = File::open("foo.txt")?; // does not exist; returns error
    println!("the file is open!");
    Ok(())
}

以上代码编译并返回一个文件未找到的错误（假设foo.txt在本地路径中不存在）。

Rust playground示例

- U007D

Answer 4

Veedrac的回答对我也有帮助，尽管OP的问题略有不同。在阅读Rust文档时，我看到了这段代码片段：

use std::fs::File;
use std::io::prelude::*;

let mut file = File::open("foo.txt")?;
let mut contents = String::new();
file.read_to_string(&mut contents)?;
assert_eq!(contents, "Hello, world!");

尽管在 Rust 书中指出主函数的重要性，但如果在其中运行此代码，则会收到类似的错误。如果将代码包装在处理错误的函数中，则上述片段将起作用：

use std::error::Error;
use std::io::prelude::*;
use std::fs::File;

fn print_file_content() -> Result<String, Box<Error>> {
    let mut f = File::open("foo.txt")?;
    let mut contents = String::new();

    f.read_to_string(&mut contents)?;

    println!("The content: {:?}", contents);

    Ok("Done".into())
}

fn main() {
    match print_file_content() {
        Ok(s) => println!("{}", s),
        Err(e) => println!("Error: {}", e.to_string()),
    }
}

附言：我正在学习Rust，因此这些代码片段并不意味着是良好的Rust编码 :)

- ROLO