Palauttamattomat virheet panic!-makrolla
Joskus koodissa tapahtuu jotain, mille emme voi tehdä mitään. Näissä tapauksissa Rust tarjoaa panic!-makron. panic! voidaan laukaista kahdella tavalla: joko suorittamalla virheellinen toiminto (kuten yrittämällä käyttää taulukon rajojen ulkopuolista indeksiä) tai kutsumalla panic!-makroa suoraan.
Molemmissa tapauksissa ohjelma pysäytetään ja tapahtuu paniikkitila (panic state). Oletusarvoisesti tämä tulostaa virheviestin, purkaa pinoon kertyneet kutsut (stack unwinding) ja lopettaa ohjelman. Ympäristömuuttujan avulla voidaan myös näyttää pinojäljitys (backtrace), mikä auttaa selvittämään, mistä virhe johtuu.
Pinon purkaminen (unwinding) vs. ohjelman välitön keskeyttäminen (abort)
Kun panic! tapahtuu, Rust suorittaa oletusarvoisesti pinon purkamisen (unwinding), eli käy funktiokutsut taaksepäin ja siivoaa resurssit. Tämä voi kuitenkin olla raskasta. Vaihtoehtoisesti voit määrittää ohjelman keskeyttämään suoraan (abort), jolloin Rust lopettaa ohjelman ilman siivousta.
Keskeytystilan avulla ohjelman käyttämä muisti siivotaan käyttöjärjestelmän toimesta. Jos haluat tehdä binääritiedostosta mahdollisimman pienen, voit vaihtaa purkamisen keskeytykseen lisäämällä seuraavan asetuksen Cargo.toml-tiedostoon:
[profile.release]
panic = 'abort'
panic!-makron kutsuminen
Tarkastellaan yksinkertaista ohjelmaa, joka kutsuu panic!-makroa:
#![allow(unused)]
fn main() {
{{#rustdoc_include ../listings/ch09-error-handling/no-listing-01-panic/src/main.rs}}
}Kun ohjelma ajetaan, tulos näyttää tältä:
{{#include ../listings/ch09-error-handling/no-listing-01-panic/output.txt}}
Viimeiset kaksi riviä sisältävät panic!-viestin ja virheen sijainnin (src/main.rs:2:5 tarkoittaa src/main.rs-tiedoston toista riviä, viidettä merkkiä).
Jos panic! tapahtuu kirjastokoodissa, virheviesti voi näyttää tuntemattomalta. Voimme käyttää pinojäljitystä (backtrace) selvittääksemme, missä virhe tapahtui.
panic! ja pinojäljitys
Katsotaan esimerkkiä, jossa ohjelma yrittää käyttää taulukon rajojen ulkopuolista indeksiä:
#![allow(unused)]
fn main() {
{{#rustdoc_include ../listings/ch09-error-handling/listing-09-01/src/main.rs}}
}Tässä yritämme käyttää 100. alkiota, mutta vektorissa on vain kolme alkiota. Tämä johtaa panic!-tilaan, koska Rust ei voi palauttaa kelvollista arvoa. Toisin kuin C-kielessä, jossa muistialueen ulkopuolinen luku voi aiheuttaa määrittelemätöntä käyttäytymistä (undefined behavior), Rust estää tällaiset tilanteet pysäyttämällä ohjelman.
Jos ajamme ohjelman, virhe näyttää tältä:
{{#include ../listings/ch09-error-handling/listing-09-01/output.txt}}
Virheilmoitus osoittaa virheellisen indeksin käytön ohjelman main.rs-tiedoston rivillä 4.
Rust tarjoaa pinojäljityksen, jonka avulla voi nähdä, mitkä funktiot johtivat panic!-kutsuun. Voit ottaa sen käyttöön asettamalla ympäristömuuttujan RUST_BACKTRACE=1:
$ RUST_BACKTRACE=1 cargo run
Tuloste näyttää jotain tämän kaltaista:
stack backtrace:
0: rust_begin_unwind
at /rustc/.../library/std/src/panicking.rs:692:5
1: core::panicking::panic_fmt
at /rustc/.../library/core/src/panicking.rs:75:14
2: core::panicking::panic_bounds_check
at /rustc/.../library/core/src/panicking.rs:273:5
3: <usize as core::slice::index::SliceIndex<[T]>>::index
at /rustc/.../library/core/src/slice/index.rs:274:10
4: panic::main
at ./src/main.rs:4:6
Pinojäljityksessä tärkein rivi on src/main.rs:4:6, koska se osoittaa virheen sijainnin omassa koodissamme. Tämän tiedon avulla voimme korjata virheen estämällä taulukon rajojen ylityksen.
Rust estää useita muistivirheitä, joita esiintyy muissa kielissä, kuten buffer overread -haavoittuvuuksia. Jos yritämme käyttää olematonta taulukon kohtaa, Rust pysäyttää ohjelman, jotta virhe ei aiheuttaisi tietoturvaongelmia.
Seuraavaksi tarkastelemme, miten palautettavat virheet voidaan käsitellä käyttäen Result<T, E>-tyyppiä.