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<!DOCTYPE HTML>
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<html lang="zh-CN" class="light sidebar-visible" dir="ltr">
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<head>
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<!-- Book generated using mdBook -->
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<meta charset="UTF-8">
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<title>增加模块化和错误处理 - Rust语言圣经(Rust Course)</title>
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<!-- Custom HTML head -->
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<meta name="description" content="">
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<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
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<meta name="theme-color" content="#ffffff">
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<link rel="icon" href="../favicon-de23e50b.svg">
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<link rel="shortcut icon" href="../favicon-8114d1fc.png">
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<link rel="stylesheet" href="../css/variables-8adf115d.css">
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<link rel="stylesheet" href="../css/general-2459343d.css">
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<link rel="stylesheet" href="../css/chrome-ae938929.css">
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<link rel="stylesheet" href="../css/print-9e4910d8.css" media="print">
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<!-- Fonts -->
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<link rel="stylesheet" href="../fonts/fonts-9644e21d.css">
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<!-- Highlight.js Stylesheets -->
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<link rel="stylesheet" id="mdbook-highlight-css" href="../highlight-493f70e1.css">
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<link rel="stylesheet" id="mdbook-tomorrow-night-css" href="../tomorrow-night-4c0ae647.css">
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<link rel="stylesheet" id="mdbook-ayu-highlight-css" href="../ayu-highlight-3fdfc3ac.css">
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<!-- Custom theme stylesheets -->
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<link rel="stylesheet" href="../theme/style-78591068.css">
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<!-- Provide site root and default themes to javascript -->
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<script>
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const path_to_root = "../";
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const default_light_theme = "light";
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const default_dark_theme = "navy";
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window.path_to_searchindex_js = "../searchindex-4a1a74fa.js";
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</script>
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<!-- Start loading toc.js asap -->
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<script src="../toc-42887675.js"></script>
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</head>
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<body>
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<div id="mdbook-help-container">
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<div id="mdbook-help-popup">
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<h2 class="mdbook-help-title">Keyboard shortcuts</h2>
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<div>
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<p>Press <kbd>←</kbd> or <kbd>→</kbd> to navigate between chapters</p>
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<p>Press <kbd>S</kbd> or <kbd>/</kbd> to search in the book</p>
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<p>Press <kbd>?</kbd> to show this help</p>
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<p>Press <kbd>Esc</kbd> to hide this help</p>
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</div>
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</div>
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</div>
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<div id="mdbook-body-container">
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<!-- Work around some values being stored in localStorage wrapped in quotes -->
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<script>
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try {
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let theme = localStorage.getItem('mdbook-theme');
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let sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar');
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if (theme.startsWith('"') && theme.endsWith('"')) {
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localStorage.setItem('mdbook-theme', theme.slice(1, theme.length - 1));
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}
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if (sidebar.startsWith('"') && sidebar.endsWith('"')) {
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localStorage.setItem('mdbook-sidebar', sidebar.slice(1, sidebar.length - 1));
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}
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} catch (e) { }
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</script>
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<!-- Set the theme before any content is loaded, prevents flash -->
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<script>
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const default_theme = window.matchMedia("(prefers-color-scheme: dark)").matches ? default_dark_theme : default_light_theme;
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let theme;
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try { theme = localStorage.getItem('mdbook-theme'); } catch(e) { }
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if (theme === null || theme === undefined) { theme = default_theme; }
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const html = document.documentElement;
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html.classList.remove('light')
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html.classList.add(theme);
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html.classList.add("js");
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</script>
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<input type="checkbox" id="mdbook-sidebar-toggle-anchor" class="hidden">
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<!-- Hide / unhide sidebar before it is displayed -->
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<script>
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let sidebar = null;
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const sidebar_toggle = document.getElementById("mdbook-sidebar-toggle-anchor");
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if (document.body.clientWidth >= 1080) {
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try { sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar'); } catch(e) { }
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sidebar = sidebar || 'visible';
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} else {
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sidebar = 'hidden';
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sidebar_toggle.checked = false;
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}
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if (sidebar === 'visible') {
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sidebar_toggle.checked = true;
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} else {
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html.classList.remove('sidebar-visible');
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|
}
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</script>
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<nav id="mdbook-sidebar" class="sidebar" aria-label="Table of contents">
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<!-- populated by js -->
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<mdbook-sidebar-scrollbox class="sidebar-scrollbox"></mdbook-sidebar-scrollbox>
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<noscript>
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<iframe class="sidebar-iframe-outer" src="../toc.html"></iframe>
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</noscript>
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<div id="mdbook-sidebar-resize-handle" class="sidebar-resize-handle">
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<div class="sidebar-resize-indicator"></div>
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</div>
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</nav>
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<div id="mdbook-page-wrapper" class="page-wrapper">
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<div class="page">
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<div id="mdbook-menu-bar-hover-placeholder"></div>
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<div id="mdbook-menu-bar" class="menu-bar sticky">
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<div class="left-buttons">
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<label id="mdbook-sidebar-toggle" class="icon-button" for="mdbook-sidebar-toggle-anchor" title="Toggle Table of Contents" aria-label="Toggle Table of Contents" aria-controls="mdbook-sidebar">
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<span class=fa-svg><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 448 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M0 96C0 78.3 14.3 64 32 64H416c17.7 0 32 14.3 32 32s-14.3 32-32 32H32C14.3 128 0 113.7 0 96zM0 256c0-17.7 14.3-32 32-32H416c17.7 0 32 14.3 32 32s-14.3 32-32 32H32c-17.7 0-32-14.3-32-32zM448 416c0 17.7-14.3 32-32 32H32c-17.7 0-32-14.3-32-32s14.3-32 32-32H416c17.7 0 32 14.3 32 32z"/></svg></span>
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</label>
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<button id="mdbook-theme-toggle" class="icon-button" type="button" title="Change theme" aria-label="Change theme" aria-haspopup="true" aria-expanded="false" aria-controls="mdbook-theme-list">
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<span class=fa-svg><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 576 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M371.3 367.1c27.3-3.9 51.9-19.4 67.2-42.9L600.2 74.1c12.6-19.5 9.4-45.3-7.6-61.2S549.7-4.4 531.1 9.6L294.4 187.2c-24 18-38.2 46.1-38.4 76.1L371.3 367.1zm-19.6 25.4l-116-104.4C175.9 290.3 128 339.6 128 400c0 3.9 .2 7.8 .6 11.6c1.8 17.5-10.2 36.4-27.8 36.4H96c-17.7 0-32 14.3-32 32s14.3 32 32 32H240c61.9 0 112-50.1 112-112c0-2.5-.1-5-.2-7.5z"/></svg></span>
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</button>
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<ul id="mdbook-theme-list" class="theme-popup" aria-label="Themes" role="menu">
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-default_theme">Auto</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-light">Light</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-rust">Rust</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-coal">Coal</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-navy">Navy</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-ayu">Ayu</button></li>
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</ul>
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<button id="mdbook-search-toggle" class="icon-button" type="button" title="Search (`/`)" aria-label="Toggle Searchbar" aria-expanded="false" aria-keyshortcuts="/ s" aria-controls="mdbook-searchbar">
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<span class=fa-svg><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 512 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M416 208c0 45.9-14.9 88.3-40 122.7L502.6 457.4c12.5 12.5 12.5 32.8 0 45.3s-32.8 12.5-45.3 0L330.7 376c-34.4 25.2-76.8 40-122.7 40C93.1 416 0 322.9 0 208S93.1 0 208 0S416 93.1 416 208zM208 352c79.5 0 144-64.5 144-144s-64.5-144-144-144S64 128.5 64 208s64.5 144 144 144z"/></svg></span>
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</button>
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</div>
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<h1 class="menu-title">Rust语言圣经(Rust Course)</h1>
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<div class="right-buttons">
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<a href="../print.html" title="Print this book" aria-label="Print this book">
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<span class=fa-svg id="print-button"><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 512 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M128 0C92.7 0 64 28.7 64 64v96h64V64H354.7L384 93.3V160h64V93.3c0-17-6.7-33.3-18.7-45.3L400 18.7C388 6.7 371.7 0 354.7 0H128zM384 352v32 64H128V384 368 352H384zm64 32h32c17.7 0 32-14.3 32-32V256c0-35.3-28.7-64-64-64H64c-35.3 0-64 28.7-64 64v96c0 17.7 14.3 32 32 32H64v64c0 35.3 28.7 64 64 64H384c35.3 0 64-28.7 64-64V384zm-16-88c-13.3 0-24-10.7-24-24s10.7-24 24-24s24 10.7 24 24s-10.7 24-24 24z"/></svg></span>
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</a>
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<a href="https://github.com/sunface/rust-course" title="Git repository" aria-label="Git repository">
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<span class=fa-svg><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 496 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M165.9 397.4c0 2-2.3 3.6-5.2 3.6-3.3.3-5.6-1.3-5.6-3.6 0-2 2.3-3.6 5.2-3.6 3-.3 5.6 1.3 5.6 3.6zm-31.1-4.5c-.7 2 1.3 4.3 4.3 4.9 2.6 1 5.6 0 6.2-2s-1.3-4.3-4.3-5.2c-2.6-.7-5.5.3-6.2 2.3zm44.2-1.7c-2.9.7-4.9 2.6-4.6 4.9.3 2 2.9 3.3 5.9 2.6 2.9-.7 4.9-2.6 4.6-4.6-.3-1.9-3-3.2-5.9-2.9zM244.8 8C106.1 8 0 113.3 0 252c0 110.9 69.8 205.8 169.5 239.2 12.8 2.3 17.3-5.6 17.3-12.1 0-6.2-.3-40.4-.3-61.4 0 0-70 15-84.7-29.8 0 0-11.4-29.1-27.8-36.6 0 0-22.9-15.7 1.6-15.4 0 0 24.9 2 38.6 25.8 21.9 38.6 58.6 27.5 72.9 20.9 2.3-16 8.8-27.1 16-33.7-55.9-6.2-112.3-14.3-112.3-110.5 0-27.5 7.6-41.3 23.6-58.9-2.6-6.5-11.1-33.3 2.6-67.9 20.9-6.5 69 27 69 27 20-5.6 41.5-8.5 62.8-8.5s42.8 2.9 62.8 8.5c0 0 48.1-33.6 69-27 13.7 34.7 5.2 61.4 2.6 67.9 16 17.7 25.8 31.5 25.8 58.9 0 96.5-58.9 104.2-114.8 110.5 9.2 7.9 17 22.9 17 46.4 0 33.7-.3 75.4-.3 83.6 0 6.5 4.6 14.4 17.3 12.1C428.2 457.8 496 362.9 496 252 496 113.3 383.5 8 244.8 8zM97.2 352.9c-1.3 1-1 3.3.7 5.2 1.6 1.6 3.9 2.3 5.2 1 1.3-1 1-3.3-.7-5.2-1.6-1.6-3.9-2.3-5.2-1zm-10.8-8.1c-.7 1.3.3 2.9 2.3 3.9 1.6 1 3.6.7 4.3-.7.7-1.3-.3-2.9-2.3-3.9-2-.6-3.6-.3-4.3.7zm32.4 35.6c-1.6 1.3-1 4.3 1.3 6.2 2.3 2.3 5.2 2.6 6.5 1 1.3-1.3.7-4.3-1.3-6.2-2.2-2.3-5.2-2.6-6.5-1zm-11.4-14.7c-1.6 1-1.6 3.6 0 5.9 1.6 2.3 4.3 3.3 5.6 2.3 1.6-1.3 1.6-3.9 0-6.2-1.4-2.3-4-3.3-5.6-2z"/></svg></span>
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</a>
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<a href="https://github.com/sunface/rust-course/edit/main/src/basic-practice/refactoring.md" title="Suggest an edit" aria-label="Suggest an edit" rel="edit">
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<span class=fa-svg id="git-edit-button"><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 512 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M421.7 220.3l-11.3 11.3-22.6 22.6-205 205c-6.6 6.6-14.8 11.5-23.8 14.1L30.8 511c-8.4 2.5-17.5 .2-23.7-6.1S-1.5 489.7 1 481.2L38.7 353.1c2.6-9 7.5-17.2 14.1-23.8l205-205 22.6-22.6 11.3-11.3 33.9 33.9 62.1 62.1 33.9 33.9zM96 353.9l-9.3 9.3c-.9 .9-1.6 2.1-2 3.4l-25.3 86 86-25.3c1.3-.4 2.5-1.1 3.4-2l9.3-9.3H112c-8.8 0-16-7.2-16-16V353.9zM453.3 19.3l39.4 39.4c25 25 25 65.5 0 90.5l-14.5 14.5-22.6 22.6-11.3 11.3-33.9-33.9-62.1-62.1L314.3 67.7l11.3-11.3 22.6-22.6 14.5-14.5c25-25 65.5-25 90.5 0z"/></svg></span>
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</a>
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</div>
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</div>
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<div id="mdbook-search-wrapper" class="hidden">
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<form id="mdbook-searchbar-outer" class="searchbar-outer">
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<div class="search-wrapper">
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<input type="search" id="mdbook-searchbar" name="searchbar" placeholder="Search this book ..." aria-controls="mdbook-searchresults-outer" aria-describedby="searchresults-header">
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<div class="spinner-wrapper">
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<span class=fa-svg id="fa-spin"><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 512 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M304 48c0-26.5-21.5-48-48-48s-48 21.5-48 48s21.5 48 48 48s48-21.5 48-48zm0 416c0-26.5-21.5-48-48-48s-48 21.5-48 48s21.5 48 48 48s48-21.5 48-48zM48 304c26.5 0 48-21.5 48-48s-21.5-48-48-48s-48 21.5-48 48s21.5 48 48 48zm464-48c0-26.5-21.5-48-48-48s-48 21.5-48 48s21.5 48 48 48s48-21.5 48-48zM142.9 437c18.7-18.7 18.7-49.1 0-67.9s-49.1-18.7-67.9 0s-18.7 49.1 0 67.9s49.1 18.7 67.9 0zm0-294.2c18.7-18.7 18.7-49.1 0-67.9S93.7 56.2 75 75s-18.7 49.1 0 67.9s49.1 18.7 67.9 0zM369.1 437c18.7 18.7 49.1 18.7 67.9 0s18.7-49.1 0-67.9s-49.1-18.7-67.9 0s-18.7 49.1 0 67.9z"/></svg></span>
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</div>
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</div>
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<div id="mdbook-searchresults-outer" class="searchresults-outer hidden">
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<div id="mdbook-searchresults-header" class="searchresults-header"></div>
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<ul id="mdbook-searchresults">
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</ul>
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</div>
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</div>
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<!-- Apply ARIA attributes after the sidebar and the sidebar toggle button are added to the DOM -->
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<script>
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document.getElementById('mdbook-sidebar-toggle').setAttribute('aria-expanded', sidebar === 'visible');
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document.getElementById('mdbook-sidebar').setAttribute('aria-hidden', sidebar !== 'visible');
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Array.from(document.querySelectorAll('#mdbook-sidebar a')).forEach(function(link) {
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link.setAttribute('tabIndex', sidebar === 'visible' ? 0 : -1);
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});
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</script>
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<div id="mdbook-content" class="content">
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<main>
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<h1 id="增加模块化和错误处理"><a class="header" href="#增加模块化和错误处理">增加模块化和错误处理</a></h1>
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<p>但凡稍微没那么糟糕的程序，都应该具有代码模块化和错误处理，不然连玩具都谈不上。</p>
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<p>梳理我们的代码和目标后，可以整理出大致四个改进点:</p>
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<ul>
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<li><strong>单一且庞大的函数</strong>。对于 <code>minigrep</code> 程序而言， <code>main</code> 函数当前执行两个任务：解析命令行参数和读取文件。但随着代码的增加，<code>main</code> 函数承载的功能也将快速增加。从软件工程角度来看，一个函数具有的功能越多，越是难以阅读和维护。因此最好的办法是将大的函数拆分成更小的功能单元。</li>
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<li><strong>配置变量散乱在各处</strong>。还有一点要考虑的是，当前 <code>main</code> 函数中的变量都是独立存在的，这些变量很可能被整个程序所访问，在这个背景下，独立的变量越多，越是难以维护，因此我们还可以将这些用于配置的变量整合到一个结构体中。</li>
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<li><strong>细化错误提示</strong>。 目前的实现中，我们使用 <code>expect</code> 方法来输出文件读取失败时的错误信息，这个没问题，但是无论任何情况下，都只输出 <code>Should have been able to read the file</code> 这条错误提示信息，显然是有问题的，毕竟文件不存在、无权限等等都是可能的错误，一条大一统的消息无法给予用户更多的提示。</li>
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|
<li><strong>使用错误而不是异常</strong>。 假如用户不给任何命令行参数，那我们的程序显然会无情崩溃，原因很简单：<code>index out of bounds</code>，一个数组访问越界的 <code>panic</code>，但问题来了，用户能看懂吗？甚至于未来接手的维护者能看懂吗？因此需要增加合适的错误处理代码，来给予使用者详细、友善的提示。还有就是需要在一个统一的位置来处理所有错误，利人利己！</li>
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</ul>
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<h2 id="分离-main-函数"><a class="header" href="#分离-main-函数">分离 main 函数</a></h2>
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<p>关于如何处理庞大的 <code>main</code> 函数，Rust 社区给出了统一的指导方案:</p>
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<ul>
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<li>将程序分割为 <code>main.rs</code> 和 <code>lib.rs</code>，并将程序的逻辑代码移动到后者内</li>
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<li>命令行解析属于非常基础的功能，严格来说不算是逻辑代码的一部分，因此还可以放在 <code>main.rs</code> 中</li>
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</ul>
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<p>按照这个方案，将我们的代码重新梳理后，可以得出 <code>main</code> 函数应该包含的功能:</p>
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<ul>
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<li>解析命令行参数</li>
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<li>初始化其它配置</li>
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<li>调用 <code>lib.rs</code> 中的 <code>run</code> 函数，以启动逻辑代码的运行</li>
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<li>如果 <code>run</code> 返回一个错误，需要对该错误进行处理</li>
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</ul>
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<p>这个方案有一个很优雅的名字: 关注点分离(Separation of Concerns)。简而言之，<code>main.rs</code> 负责启动程序，<code>lib.rs</code> 负责逻辑代码的运行。从测试的角度而言，这种分离也非常合理： <code>lib.rs</code> 中的主体逻辑代码可以得到简单且充分的测试，至于 <code>main.rs</code> ？确实没办法针对其编写额外的测试代码，但是它的代码也很少啊，很容易就能保证它的正确性。</p>
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<blockquote>
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<p>关于如何在 Rust 中编写测试代码，请参见如下章节：https://course.rs/test/intro.html</p>
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</blockquote>
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<h3 id="分离命令行解析"><a class="header" href="#分离命令行解析">分离命令行解析</a></h3>
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<p>根据之前的分析，我们需要将命令行解析的代码分离到一个单独的函数，然后将该函数放置在 <code>main.rs</code> 中：</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">// in main.rs
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fn main() {
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let args: Vec<String> = env::args().collect();
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let (query, file_path) = parse_config(&args);
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// --省略--
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}
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fn parse_config(args: &[String]) -> (&str, &str) {
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let query = &args[1];
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let file_path = &args[2];
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(query, file_path)
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}</code></pre>
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<p>经过分离后，之前的设计目标完美达成，即精简了 <code>main</code> 函数，又将配置相关的代码放在了 <code>main.rs</code> 文件里。</p>
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<p>看起来貌似是杀鸡用了牛刀，但是重构就是这样，一步一步，踏踏实实的前行，否则未来代码多一些后，你岂不是还要再重来一次重构？因此打好项目的基础是非常重要的！</p>
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<h3 id="聚合配置变量"><a class="header" href="#聚合配置变量">聚合配置变量</a></h3>
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<p>前文提到，配置变量并不适合分散的到处都是，因此使用一个结构体来统一存放是非常好的选择，这样修改后，后续的使用以及未来的代码维护都将更加简单明了。</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
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let args: Vec<String> = env::args().collect();
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let config = parse_config(&args);
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println!("Searching for {}", config.query);
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println!("In file {}", config.file_path);
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let contents = fs::read_to_string(config.file_path)
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.expect("Should have been able to read the file");
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// --snip--
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}
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struct Config {
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query: String,
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file_path: String,
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}
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fn parse_config(args: &[String]) -> Config {
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let query = args[1].clone();
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let file_path = args[2].clone();
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Config { query, file_path }
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}</code></pre>
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<p>值得注意的是，<code>Config</code> 中存储的并不是 <code>&str</code> 这样的引用类型，而是一个 <code>String</code> 字符串，也就是 <code>Config</code> 并没有去借用外部的字符串，而是拥有内部字符串的所有权。<code>clone</code> 方法的使用也可以佐证这一点。大家可以尝试不用 <code>clone</code> 方法，看看该如何解决相关的报错 :D</p>
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<blockquote>
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<p><code>clone</code> 的得与失</p>
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<p>在上面的代码中，除了使用 <code>clone</code> ，还有其它办法来达成同样的目的，但 <code>clone</code> 无疑是最简单的方法：直接完整的复制目标数据，无需被所有权、借用等问题所困扰，但是它也有其缺点，那就是有一定的性能损耗。</p>
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<p>因此是否使用 <code>clone</code> 更多是一种性能上的权衡，对于上面的使用而言，由于是配置的初始化，因此整个程序只需要执行一次，性能损耗几乎是可以忽略不计的。</p>
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<p>总之，判断是否使用 <code>clone</code>:</p>
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<ul>
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<li>是否严肃的项目，玩具项目直接用 <code>clone</code> 就行，简单不好吗？</li>
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<li>要看所在的代码路径是否是热点路径(hot path)，例如执行次数较多的显然就是热点路径，热点路径就值得去使用性能更好的实现方式</li>
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</ul>
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</blockquote>
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<p>好了，言归正传，从 <code>C</code> 语言过来的同学可能会觉得上面的代码已经很棒了，但是从 OO 语言角度来说，还差了那么一点意思。</p>
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<p>下面我们试着来优化下，通过构造函数来初始化一个 <code>Config</code> 实例，而不是直接通过函数返回实例，典型的，标准库中的 <code>String::new</code> 函数就是一个范例。</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
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let args: Vec<String> = env::args().collect();
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let config = Config::new(&args);
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// --snip--
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}
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|
// --snip--
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impl Config {
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fn new(args: &[String]) -> Config {
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|
let query = args[1].clone();
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|
let file_path = args[2].clone();
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Config { query, file_path }
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}
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}</code></pre>
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<p>修改后，类似 <code>String::new</code> 的调用，我们可以通过 <code>Config::new</code> 来创建一个实例，看起来代码是不是更有那味儿了 ：）</p>
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<h2 id="错误处理"><a class="header" href="#错误处理">错误处理</a></h2>
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<p>回顾一下，如果用户不输入任何命令行参数，我们的程序会怎么样？</p>
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<pre><code class="language-shell">$ cargo run
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|
Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
|
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|
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.0s
|
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|
Running `target/debug/minigrep`
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|
thread 'main' panicked at 'index out of bounds: the len is 1 but the index is 1', src/main.rs:27:21
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|
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace
|
|
|
</code></pre>
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<p>结果喜闻乐见，由于 <code>args</code> 数组没有任何元素，因此通过索引访问时，会直接报出数组访问越界的 <code>panic</code>。</p>
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<p>报错信息对于开发者会很明确，但是对于使用者而言，就相当难理解了，下面一起来解决它。</p>
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|
<h3 id="改进报错信息"><a class="header" href="#改进报错信息">改进报错信息</a></h3>
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|
<p>还记得在错误处理章节，我们提到过 <code>panic</code> 的两种用法: 被动触发和主动调用嘛？上面代码的出现方式很明显是被动触发，这种报错信息是不可控的，下面我们先改成主动调用的方式:</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
|
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|
</span><span class="boring">fn main() {
|
|
|
</span>// in main.rs
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// --snip--
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fn new(args: &[String]) -> Config {
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if args.len() < 3 {
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|
panic!("not enough arguments");
|
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|
}
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|
|
// --snip--
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|
<span class="boring">}</span></code></pre>
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|
<p>目的很明确，一旦传入的参数数组长度小于 3，则报错并让程序崩溃推出，这样后续的数组访问就不会再越界了。</p>
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<pre><code class="language-shell">$ cargo run
|
|
|
Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
|
|
|
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.0s
|
|
|
Running `target/debug/minigrep`
|
|
|
thread 'main' panicked at 'not enough arguments', src/main.rs:26:13
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|
|
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace
|
|
|
</code></pre>
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|
<p>不错，用户看到了更为明确的提示，但是还是有一大堆 <code>debug</code> 输出，这些我们其实是不想让用户看到的。这么看来，想要输出对用户友好的信息, <code>panic</code> 是不太适合的，它更适合告知开发者，哪里出现了问题。</p>
|
|
|
<h3 id="返回-result-来替代直接-panic"><a class="header" href="#返回-result-来替代直接-panic">返回 Result 来替代直接 panic</a></h3>
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<p>那只能祭出之前学过的错误处理大法了，也就是返回一个 <code>Result</code>：成功时包含 <code>Config</code> 实例，失败时包含一条错误信息。</p>
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<p>有一点需要额外注意下，从代码惯例的角度出发，<code>new</code> 往往不会失败，毕竟新建一个实例没道理失败，对不？因此修改为 <code>build</code> 会更加合适。</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
|
|
|
</span><span class="boring">fn main() {
|
|
|
</span>impl Config {
|
|
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fn build(args: &[String]) -> Result<Config, &'static str> {
|
|
|
if args.len() < 3 {
|
|
|
return Err("not enough arguments");
|
|
|
}
|
|
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|
let query = args[1].clone();
|
|
|
let file_path = args[2].clone();
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|
|
|
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Ok(Config { query, file_path })
|
|
|
}
|
|
|
}
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|
|
<span class="boring">}</span></code></pre>
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|
|
<p>这里的 <code>Result</code> 可能包含一个 <code>Config</code> 实例，也可能包含一条错误信息 <code>&static str</code>，不熟悉这种字符串类型的同学可以回头看看字符串章节，代码中的字符串字面量都是该类型，且拥有 <code>'static</code> 生命周期。</p>
|
|
|
<h3 id="处理返回的-result"><a class="header" href="#处理返回的-result">处理返回的 Result</a></h3>
|
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|
<p>接下来就是在调用 <code>build</code> 函数时，对返回的 <code>Result</code> 进行处理了，目的就是给出准确且友好的报错提示, 为了让大家更好的回顾我们修改过的内容，这里给出整体代码:</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">use std::env;
|
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use std::fs;
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use std::process;
|
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fn main() {
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let args: Vec<String> = env::args().collect();
|
|
|
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|
// 对 build 返回的 `Result` 进行处理
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let config = Config::build(&args).unwrap_or_else(|err| {
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|
println!("Problem parsing arguments: {err}");
|
|
|
process::exit(1);
|
|
|
});
|
|
|
|
|
|
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|
|
println!("Searching for {}", config.query);
|
|
|
println!("In file {}", config.file_path);
|
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|
|
|
|
let contents = fs::read_to_string(config.file_path)
|
|
|
.expect("Should have been able to read the file");
|
|
|
|
|
|
println!("With text:\n{contents}");
|
|
|
}
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struct Config {
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query: String,
|
|
|
file_path: String,
|
|
|
}
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|
|
|
|
|
impl Config {
|
|
|
fn build(args: &[String]) -> Result<Config, &'static str> {
|
|
|
if args.len() < 3 {
|
|
|
return Err("not enough arguments");
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
let query = args[1].clone();
|
|
|
let file_path = args[2].clone();
|
|
|
|
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|
Ok(Config { query, file_path })
|
|
|
}
|
|
|
}</code></pre>
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|
<p>上面代码有几点值得注意:</p>
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<ul>
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<li>当 <code>Result</code> 包含错误时，我们不再调用 <code>panic</code> 让程序崩溃，而是通过 <code>process::exit(1)</code> 来终结进程，其中 <code>1</code> 是一个信号值(事实上非 0 值都可以)，通知调用我们程序的进程，程序是因为错误而退出的。</li>
|
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<li><code>unwrap_or_else</code> 是定义在 <code>Result<T,E></code> 上的常用方法，如果 <code>Result</code> 是 <code>Ok</code>，那该方法就类似 <code>unwrap</code>：返回 <code>Ok</code> 内部的值；如果是 <code>Err</code>，就调用<a href="https://course.rs/advance/functional-programing/closure.html">闭包</a>中的自定义代码对错误进行进一步处理</li>
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|
|
</ul>
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|
<p>综上可知，<code>config</code> 变量的值是一个 <code>Config</code> 实例，而 <code>unwrap_or_else</code> 闭包中的 <code>err</code> 参数，它的类型是 <code>'static str</code>，值是 “not enough arguments” 那个字符串字面量。</p>
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|
<p>运行后，可以看到以下输出：</p>
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<pre><code class="language-shell">$ cargo run
|
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|
Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
|
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|
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.48s
|
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|
Running `target/debug/minigrep`
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|
Problem parsing arguments: not enough arguments
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|
</code></pre>
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<p>终于，我们得到了自己想要的输出：既告知了用户为何报错，又消除了多余的 debug 信息，非常棒。可能有用户疑惑，<code>cargo run</code> 底下还有一大堆 <code>debug</code> 信息呢，实际上，这是 <code>cargo run</code> 自带的，大家可以试试编译成二进制可执行文件后再调用，会是什么效果。</p>
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|
|
<h2 id="分离主体逻辑"><a class="header" href="#分离主体逻辑">分离主体逻辑</a></h2>
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|
<p>接下来可以继续精简 <code>main</code> 函数，那就是将主体逻辑( 例如业务逻辑 )从 <code>main</code> 中分离出去，这样 <code>main</code> 函数就保留主流程调用，非常简洁。</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">// in main.rs
|
|
|
fn main() {
|
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|
let args: Vec<String> = env::args().collect();
|
|
|
|
|
|
let config = Config::build(&args).unwrap_or_else(|err| {
|
|
|
println!("Problem parsing arguments: {err}");
|
|
|
process::exit(1);
|
|
|
});
|
|
|
|
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|
println!("Searching for {}", config.query);
|
|
|
println!("In file {}", config.file_path);
|
|
|
|
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|
run(config);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
fn run(config: Config) {
|
|
|
let contents = fs::read_to_string(config.file_path)
|
|
|
.expect("Should have been able to read the file");
|
|
|
|
|
|
println!("With text:\n{contents}");
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
// --snip--</code></pre>
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|
<p>如上所示，<code>main</code> 函数仅保留主流程各个环节的调用，一眼看过去非常简洁清晰。</p>
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<p>继续之前，先请大家仔细看看 <code>run</code> 函数，你们觉得还缺少什么？提示：参考 <code>build</code> 函数的改进过程。</p>
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|
<h3 id="使用--和特征对象来返回错误"><a class="header" href="#使用--和特征对象来返回错误">使用 ? 和特征对象来返回错误</a></h3>
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|
<p>答案就是 <code>run</code> 函数没有错误处理，因为在文章开头我们提到过，错误处理最好统一在一个地方完成，这样极其有利于后续的代码维护。</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
|
|
|
</span><span class="boring">fn main() {
|
|
|
</span>//in main.rs
|
|
|
use std::error::Error;
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|
// --snip--
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|
|
fn run(config: Config) -> Result<(), Box<dyn Error>> {
|
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|
let contents = fs::read_to_string(config.file_path)?;
|
|
|
|
|
|
println!("With text:\n{contents}");
|
|
|
|
|
|
Ok(())
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|
|
}
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|
|
<span class="boring">}</span></code></pre>
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|
<p>值得注意的是这里的 <code>Result<(), Box<dyn Error>></code> 返回类型，首先我们的程序无需返回任何值，但是为了满足 <code>Result<T,E></code> 的要求，因此使用了 <code>Ok(())</code> 返回一个单元类型 <code>()</code>。</p>
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|
|
<p>最重要的是 <code>Box<dyn Error></code>， 如果按照顺序学到这里，大家应该知道这是一个<code>Error</code> 的特征对象(为了使用 <code>Error</code>，我们通过 <code>use std::error::Error;</code> 进行了引入)，它表示函数返回一个类型，该类型实现了 <code>Error</code> 特征，这样我们就无需指定具体的错误类型，否则你还需要查看 <code>fs::read_to_string</code> 返回的错误类型，然后复制到我们的 <code>run</code> 函数返回中，这么做一个是麻烦，最主要的是，一旦这么做，意味着我们无法在上层调用时统一处理错误，但是 <code>Box<dyn Error></code> 不同，其它函数也可以返回这个特征对象，然后调用者就可以使用统一的方式来处理不同函数返回的 <code>Box<dyn Error></code>。</p>
|
|
|
<p>明白了 <code>Box<dyn Error></code> 的重要战略地位，接下来大家分析下，<code>fs::read_to_string</code> 返回的具体错误类型是怎么被转化为 <code>Box<dyn Error></code> 的？其实原因在之前章节都有讲过，这里就不直接给出答案了，参见 <a href="https://course.rs/basic/result-error/result.html#传播界的大明星-">?-传播界的大明星</a>。</p>
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|
<p>运行代码看看效果：</p>
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|
<pre><code class="language-shell">$ cargo run the poem.txt
|
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|
Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
|
|
|
warning: unused `Result` that must be used
|
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|
--> src/main.rs:19:5
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|
|
|
19 | run(config);
|
|
|
| ^^^^^^^^^^^^
|
|
|
|
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|
|
= note: `#[warn(unused_must_use)]` on by default
|
|
|
= note: this `Result` may be an `Err` variant, which should be handled
|
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|
|
|
|
warning: `minigrep` (bin "minigrep") generated 1 warning
|
|
|
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.71s
|
|
|
Running `target/debug/minigrep the poem.txt`
|
|
|
Searching for the
|
|
|
In file poem.txt
|
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|
With text:
|
|
|
I'm nobody! Who are you?
|
|
|
Are you nobody, too?
|
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|
Then there's a pair of us - don't tell!
|
|
|
They'd banish us, you know.
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|
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|
How dreary to be somebody!
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|
|
How public, like a frog
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|
To tell your name the livelong day
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|
To an admiring bog!
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|
|
</code></pre>
|
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|
<p>没任何问题，不过 Rust 编译器也给出了善意的提示，那就是 <code>Result</code> 并没有被使用，这可能意味着存在错误的潜在可能性。</p>
|
|
|
<h3 id="处理返回的错误"><a class="header" href="#处理返回的错误">处理返回的错误</a></h3>
|
|
|
<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
|
|
|
// --snip--
|
|
|
|
|
|
println!("Searching for {}", config.query);
|
|
|
println!("In file {}", config.file_path);
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if let Err(e) = run(config) {
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println!("Application error: {e}");
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process::exit(1);
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}
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}</code></pre>
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<p>先回忆下在 <code>build</code> 函数调用时，我们怎么处理错误的？然后与这里的方式做一下对比，是不是发现了一些区别？</p>
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<p>没错 <code>if let</code> 的使用让代码变得更简洁，可读性也更加好，原因是，我们并不关注 <code>run</code> 返回的 <code>Ok</code> 值，因此只需要用 <code>if let</code> 去匹配是否存在错误即可。</p>
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<p>好了，截止目前，代码看起来越来越美好了，距离我们的目标也只差一个：将主体逻辑代码分离到一个独立的文件 <code>lib.rs</code> 中。</p>
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<h2 id="分离逻辑代码到库包中"><a class="header" href="#分离逻辑代码到库包中">分离逻辑代码到库包中</a></h2>
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<blockquote>
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<p>对于 Rust 的代码组织( 包和模块 )还不熟悉的同学，强烈建议回头温习下<a href="https://course.rs/basic/crate-module/intro.html">这一章</a>。</p>
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</blockquote>
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<p>首先，创建一个 <code>src/lib.rs</code> 文件，然后将所有的非 <code>main</code> 函数都移动到其中。代码大概类似：</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
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</span><span class="boring">fn main() {
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</span>use std::error::Error;
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use std::fs;
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pub struct Config {
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pub query: String,
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pub file_path: String,
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}
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impl Config {
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pub fn build(args: &[String]) -> Result<Config, &'static str> {
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// --snip--
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}
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}
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pub fn run(config: Config) -> Result<(), Box<dyn Error>> {
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// --snip--
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}
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<span class="boring">}</span></code></pre>
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<p>为了内容的简洁性，这里忽略了具体的实现，下一步就是在 <code>main.rs</code> 中引入 <code>lib.rs</code> 中定义的 <code>Config</code> 类型。</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">use std::env;
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use std::process;
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use minigrep::Config;
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fn main() {
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// --snip--
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let args: Vec<String> = env::args().collect();
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let config = Config::build(&args).unwrap_or_else(|err| {
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println!("Problem parsing arguments: {err}");
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process::exit(1);
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});
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println!("Searching for {}", config.query);
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println!("In file {}", config.file_path);
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if let Err(e) = minigrep::run(config) {
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// --snip--
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println!("Application error: {e}");
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process::exit(1);
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}
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}</code></pre>
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<p>很明显，这里的 <code>mingrep::run</code> 的调用，以及 <code>Config</code> 的引入，跟使用其它第三方包已经没有任何区别，也意味着我们成功的将逻辑代码放置到一个独立的库包中，其它包只要引入和调用就行。</p>
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<p>呼，一顿书写猛如虎，回头一看。。。这么长的篇幅就写了这么点简单的代码？？只能说，我也希望像很多国内的大学教材一样，只要列出定理和解题方法，然后留下足够的习题，就万事大吉了，但是咱们不行。</p>
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<p>接下来，到了最喜(令)闻(人)乐(讨)见(厌)的环节：写测试代码，一起来开心吧。</p>
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</main>
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</a>
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</a>
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<a rel="next prefetch" href="../basic-practice/tests.html" class="nav-chapters next" title="Next chapter" aria-label="Next chapter" aria-keyshortcuts="Right">
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</a>
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<template id=fa-eye><span class=fa-svg><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 576 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M288 32c-80.8 0-145.5 36.8-192.6 80.6C48.6 156 17.3 208 2.5 243.7c-3.3 7.9-3.3 16.7 0 24.6C17.3 304 48.6 356 95.4 399.4C142.5 443.2 207.2 480 288 480s145.5-36.8 192.6-80.6c46.8-43.5 78.1-95.4 93-131.1c3.3-7.9 3.3-16.7 0-24.6c-14.9-35.7-46.2-87.7-93-131.1C433.5 68.8 368.8 32 288 32zM432 256c0 79.5-64.5 144-144 144s-144-64.5-144-144s64.5-144 144-144s144 64.5 144 144zM288 192c0 35.3-28.7 64-64 64c-11.5 0-22.3-3-31.6-8.4c-.2 2.8-.4 5.5-.4 8.4c0 53 43 96 96 96s96-43 96-96s-43-96-96-96c-2.8 0-5.6 .1-8.4 .4c5.3 9.3 8.4 20.1 8.4 31.6z"/></svg></span></template>
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window.playground_copyable = true;
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