Option、Result 与错误边界

本章目标

这一章学习 Rust 如何表达“可能没有”和“可能失败”。你会理解 Option<T>、Result<T, E>、? 运算符，以及为什么错误边界是工程架构的重要组成部分。

它是什么

Option<T> 表示一个值可能存在，也可能不存在：

let maybe_name: Option<&str> = Some("RinBlog");
let nothing: Option<&str> = None;

Result<T, E> 表示一个操作可能成功，也可能失败：

let text: std::io::Result<String> = std::fs::read_to_string("docs/00-preface.md");

成功时是 Ok(T)，失败时是 Err(E)。

为什么需要

很多语言用 null 表示没有，用异常表示失败。问题是调用者可能忘记处理。Rust 把这两件事放进类型里：如果函数返回 Option 或 Result，你就必须面对它。

当前项目中，读取 Markdown 文件会失败，解析请求可能失败，查找章节可能不存在。这些情况都应该被显式表达。

怎么使用

常见写法：

fn first_word(input: &str) -> Option<&str> {
    input.split_whitespace().next()
}

fn read_doc() -> std::io::Result<String> {
    let text = std::fs::read_to_string("docs/00-preface.md")?;
    Ok(text)
}

? 的意思是：如果是 Ok，取出里面的值继续；如果是 Err，立刻把错误返回给调用者。

逐行解释

fn chapter_title(slug: &str) -> Option<&'static str> {
    if slug == "00-preface" {
        Some("序章")
    } else {
        None
    }
}

fn chapter_title 定义函数。
slug: &str 表示借用一个路径标识。
-> Option<&'static str> 表示可能返回一个静态字符串，也可能没有。
if slug == "00-preface" 判断是否命中。
Some("序章") 表示找到了值。
None 表示没有对应章节。

调用者不能直接把 Option 当字符串用，必须匹配、解包或继续传播。

常见坑

unwrap() 会在没有值或失败时 panic。学习时可以快速验证，工程里要谨慎。
? 只能用在返回 Result、Option 或兼容类型的函数中。
不要把所有错误都吞掉变成默认值，否则调试会困难。
Option 表示“没有是正常情况”，Result 表示“失败需要解释原因”。

练习

写一个函数，从 Vec<String> 里取第一个标题，返回 Option<&String>。
写一个函数读取不存在的文件，打印错误。
把 unwrap() 改成 match，分别处理成功和失败。
用 ? 串联两个文件读取操作。

造轮子任务

写一个迷你配置读取器：函数 read_port(path: &str) -> std::io::Result<u16> 读取文件内容并解析端口。如果文件读取失败，返回 IO 错误；如果解析失败，先返回一个自定义的默认端口 7878。重点是分清哪些失败要传播，哪些失败可以降级。

小结

Option 和 Result 让不确定性进入类型系统。它们不是语法负担，而是工程边界：你必须说明没有值怎么办，失败怎么办，错误在哪里被处理。