catch_unwind

本集目標

學會用 catch_unwind 攔截 panic。

概念說明

動機

正常情況下 panic 會讓當前的執行緒直接中止。但在 FFI 邊界，panic 不能往上傳到 C 那邊，否則是未定義行為（進階語言功能那章提過 FFI）。catch_unwind 讓你在 Rust 這邊攔住 panic，不讓它跨越語言邊界。

基本用法

use std::panic;

fn main() {
    let result = panic::catch_unwind(|| {
        println!("正常執行");
        42
    });
    println!("{:?}", result); // Ok(42)

    let result = panic::catch_unwind(|| {
        panic!("出事了阿北");
    });
    println!("{:?}", result); // Err(...)
}

catch_unwind 接受一個閉包，如果閉包正常回傳就得到 Ok(值)，如果 panic 了就得到 Err。

UnwindSafe

catch_unwind 要求閉包是 UnwindSafe 的。為什麼？因為 panic 的時候，閉包裡的操作可能做到一半，資料處於不一致的狀態——跟多執行緒那章 poisoning 的道理一樣。

&mut T 不是 UnwindSafe：如果你透過 &mut 修改資料修到一半 panic 了，catch 之後那份資料可能是半成品。&T、i32 等不可變的東西是 UnwindSafe 的。

AssertUnwindSafe

如果你確定沒問題，可以用 AssertUnwindSafe 包起來繞過檢查：

use std::panic::{catch_unwind, AssertUnwindSafe};

fn main() {
    let mut data = vec![1, 2, 3];
    let result = catch_unwind(AssertUnwindSafe(|| {
        data.push(4);
    }));
}

這跟 poisoning 或 unsafe 的精神類似——你自己負責保證正確性。

panic = "abort"

Cargo.toml 可以設定 panic = "abort"，這樣 panic 會直接終止程式，不會執行任何清理工作（包括 drop）。在這個設定下 catch_unwind 沒有用——panic 就是直接結束，沒有東西可以 catch。

[profile.release]
panic = "abort"

注意

catch_unwind 不是用來做一般的錯誤處理的——那是 Result 的工作。catch_unwind 只用在上面提到的那些特殊場景。

範例程式碼

use std::panic;

fn might_fail(x: i32) -> i32 {
    if x == 0 {
        panic!("不能是零！");
    }
    100 / x
}

fn main() {
    let inputs = vec![10, 5, 0, 2];

    for x in inputs {
        let result = panic::catch_unwind(|| might_fail(x));
        match result {
            Ok(val) => println!("100 / {} = {}", x, val),
            Err(_) => println!("處理 {} 時 panic 了，跳過", x),
        }
    }

    println!("程式繼續執行");
}

重點整理

• catch_unwind 攔截 panic，回傳 Ok(值) 或 Err
• 主要用途：FFI 邊界，防止 panic 跨越語言邊界
• UnwindSafe：&mut T 不是 UnwindSafe（資料可能是半成品）
• AssertUnwindSafe：手動保證安全，繞過 UnwindSafe 檢查
• panic = "abort" 設定下 catch_unwind 無效
• 不要用 catch_unwind 做一般的錯誤處理——那是 Result 的工作

恭喜你完成了進階標準庫這一章！🎉 這一章介紹了標準庫和社群裡的各種實用工具——從 AsRef、排序、集合，到輸入輸出、字串方法、錯誤處理，再到 catch_unwind。