Rust 异常管理和 Panic 处理

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unwrap 可以用，但是要谨慎

发生 panic 后得到什么信息

panic::catch_unwind 的捕获

panic::set_hook 捕获

参考

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unwrap 可以用，但是要谨慎

2025年11月底 cloudflare 因为 unwrap 的使用崩溃了，影响大片网站，当时很有讨论

知乎：如何看待 cloudflare 崩溃，Rust 应负多少责？

我认为 Rust 有一些责任。在此事之前，我还没注意到要处理 panic 恢复，或者让其不要影响那么大。如果是传统的语言，项目里我一定会在关键处使用 catch 处理，这是程序员的机敏。

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发生 panic 后得到什么信息

unwrap 信息

这是一个 Option unwrap 的信息

thread 'main' (11) panicked at src/main.rs:38:9:
called `Option::unwrap()` on a `None` value
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace

这是一个 Result io::Error 的 unwrap 发生 panic 的信息，它并没有 io::Error 声明，但是可以知道是 NotFound

thread 'main' (39) panicked at src/main.rs:36:17:
called `Result::unwrap()` on an `Err` value: Custom { kind: NotFound, error: "Path not found" }
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace

expect 信息

这是一个 Option expect 的信息

 my_opt.expect("my_opt.expect");

thread 'main' (11) panicked at src/main.rs:38:9:
my_opt.expect
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace

这是 Result expect 的信息

get_error().expect("get_error().expect");

thread 'main' (13) panicked at src/main.rs:39:17:
get_error().expect: Custom { kind: NotFound, error: "Path not found" }
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace

为什么推荐 expect 代替 unwrap

• 可以看到都会有行号和文件信息。如果在发生 panic 时，我们查看代码行号就能定位到 panic 位置，这是 painc! 宏写入的。使用 strip = "debuginfo" 配置不会抹去这个信息
• 如果是 web 后端那么这么做可以快速定位到位置。如果是发布的 exe 或 dll，你可能不知道是哪个版本的代码行号的位置，这时就有点麻烦。所以推荐用 expect 提供更多信息，如错误代码，错误原因
• 虽然 panic 都会提供行号，但是 unwrap 却不知道是什么原因报错，需要去翻找源代码文件。如果是 expect 提供有效的信息，此时可能就已经知道是哪个环节有问题（缺少了文件？配置错误？数据错误？），不需要翻找代码文件

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panic::catch_unwind 的捕获

Panic的处理过程图（图源知乎用户：Cinea4678）

• panic::catch_unwind 会返回 Result<T, Box<dyn Any + Send + 'static>>
• 从 Err(Box<dyn Any + Send>) 中获取到错误信息，但需要转换。以下是辅助函数 payload_as_str

fn payload_as_str(x: &Box<dyn Any + Send>) -> Option<&str> {
  if let Some(s) = x.downcast_ref::<&str>() {
      Some(s)
  } else if let Some(s) = x.downcast_ref::<String>() {
      Some(s)
  } else {
      None
  }
}

• 注意 unwrap 是 downcast 到 &str，expect 是 downcast 到 String。这两个方法都会把 Result Option 的异常转到 &str 或 String。所以使用 unwrap 或 expect 只能拿到原来 Err 的 Debug String 显示，具体可以直接查看 unwrap 或 expect 代码
• rust 编译默认配置 panic = "unwind"，这个捕获才有效。如果配置是 panic = "abort"，那么程序会直接结束， catch_unwind 处理不了
• 注意 catch_unwind 并不是所有异常都能捕获处理到的

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panic::set_hook 捕获

• panic::set_hook 是发生 panic 时进行的一个 hook 调用，此时得到一个 PanicHookInfo，可以从 PanicHookInfo.payload() 获取到一些错误信息，也可以从 PanicHookInfo.payload_as_str() 直接获取错误消息。
• 它的调用是发生在 panic::catch_unwind 之前，可以看之前的图
• 此时可以使用 std::backtrace::Backtrace::force_capture()，获取到调用栈信息，没有调试信息文件（pdb）是找不到函数名称的
• 注意 panic::set_hook 是会把原来的 hook 给替换掉的，可以通过 panic::take_hook() 获取到原来的 hook，然后在你自己的 hook 里面执行原来的 hook

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参考

• Rust语言圣经：panic 深入剖析
• 知乎：原来Rust的panic也能被捕捉？浅谈Rust的panic机制 - Cinea4678
• 知乎：翻译｜在Rust中怎样panic - Cinea4678