my.code();Rust-10.エラーハンドリング
ようこそ、第10章へ。ここまでRustの所有権や型システムについて学んできましたが、この章では実用的なアプリケーション開発において避けては通れない「エラーハンドリング」について解説します。
他の多くの言語（Java, Python, C++など）とRustが最も大きく異なる点の一つが、「例外（Exception）」が存在しないことです。
Rustでは、エラーは「誰かがキャッチしてくれることを祈って投げるもの」ではなく、「戻り値として明示的に処理すべき値」として扱われます。この設計思想により、予期せぬクラッシュを防ぎ、堅牢なソフトウェアを構築することができます。
Rustでは、エラーを大きく2つのカテゴリーに分類します。
panic!Result<T, E>プログラムが続行不可能な状態に陥った場合、Rustはパニック（panic）を起こします。これはデフォルトでスタックを巻き戻し（unwind）、データを掃除してからプログラムを終了させます。
もっとも単純な方法は panic! マクロを呼ぶことです。
fn main() {
println!("処理を開始します...");
// 何か致命的なことが起きたと仮定
panic!("ここで致命的なエラーが発生しました！");
// 以下の行は実行されません
println!("この行は表示されません");
}処理を開始します... thread 'main' panicked at panic_demo.rs:5:5: ここで致命的なエラーが発生しました！
ポイント:
panic! は、基本的に「プログラムのバグ」や「どうしようもない状況」でのみ使用します。Rustのエラーハンドリングの主役は Result 列挙型です。以前の章で学んだ Option に似ていますが、失敗した場合に「なぜ失敗したか（エラー内容）」を持つ点が異なります。
定義は以下のようになっています（標準ライブラリに含まれています）。
enum Result<T, E> {
Ok(T), // 成功時：値 T を含む
Err(E), // 失敗時：エラー E を含む
}他の言語での try-catch の代わりに、Rustでは match 式を使って成功と失敗を分岐させるのが基本です。
fn divide(numerator: f64, denominator: f64) -> Result<f64, String> {
if denominator == 0.0 {
// 失敗時は Err でラップして返す
return Err(String::from("0で割ることはできません"));
}
// 成功時は Ok でラップして返す
Ok(numerator / denominator)
}
fn main() {
let inputs = vec![(10.0, 2.0), (5.0, 0.0)];
for (num, den) in inputs {
let result = divide(num, den);
match result {
Ok(val) => println!("{} / {} = {}", num, den, val),
Err(e) => println!("エラー: {}", e),
}
}
}10 / 2 = 5 エラー: 0で割ることはできません
この明示的な分岐により、プログラマはエラー処理を「忘れる」ことができなくなります（コンパイラが Result を無視すると警告を出したり、使おうとすると型エラーになるため）。
毎回 match で分岐を書くのは冗長な場合があります。「失敗したらプログラムをクラッシュさせていい」という場合や、「ここでは絶対に失敗しない」と確信がある場合のために、ヘルパーメソッドが用意されています。
Result が Ok なら中身を返し、Err なら即座に panic! します。手っ取り早いですが、エラーメッセージは一般的で詳細が含まれません。
unwrap と同じ挙動ですが、パニック時に表示するメッセージを指定できます。デバッグのしやすさから、通常は unwrap よりも expect が推奨されます。
fn main() {
let valid_str = "100";
let invalid_str = "hello";
// 1. unwrap: 成功時は値を返す
let n: i32 = valid_str.parse().unwrap();
println!("パース成功: {}", n);
// 2. expect: 失敗時は指定したメッセージと共に panic! する
// 以下の行を実行するとクラッシュします
let _m: i32 = invalid_str.parse().expect("数値のパースに失敗しました");
}thread 'main' panicked at unwrap_expect.rs:11:35:
数値のパースに失敗しました: ParseIntError { kind: InvalidDigit }
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace使い所のヒント:
unwrap を多用してロジックを素早く組む。unwrap が有用。unwrap が必要な場合があります。関数内でエラーが発生した際、その場で処理せずに呼び出し元へエラーを返したいことがよくあります。これを「エラーの伝播（propagation）」と呼びます。
Rustにはこれを劇的に短く書くための ? 演算子 があります。
Result 値の後ろに ? を置く。Ok なら、中身を取り出して処理を続行。Err なら、その関数から即座に return Err(...) する。use std::num::ParseIntError;
// 文字列を受け取り、最初の文字を切り出して数値に変換し、10倍して返す
fn get_first_digit_scaled(text: &str) -> Result<i32, String> {
// 1. 文字列が空の場合のエラー処理
let first_char = text.chars().next().ok_or("空の文字列です".to_string())?;
// 2. 文字を数値にパース（失敗したらエラー伝播）
// ParseIntError を String に変換するために map_err を使用しています
// (?演算子はFromトレイトを使って自動変換を行いますが、ここでは単純化のため手動変換します)
let num: i32 = first_char.to_string()
.parse()
.map_err(|_| format!("'{}' は数値ではありません", first_char))?;
Ok(num * 10)
}
fn main() {
match get_first_digit_scaled("5 apples") {
Ok(v) => println!("計算結果: {}", v),
Err(e) => println!("エラー発生: {}", e),
}
match get_first_digit_scaled("banana") {
Ok(v) => println!("計算結果: {}", v),
Err(e) => println!("エラー発生: {}", e),
}
}計算結果: 50 エラー発生: 'b' は数値ではありません
? 演算子を使うことで、match のネスト地獄（右方向へのドリフト）を防ぎ、コードの流れを「成功ルート」を中心に記述できます。
ライブラリや大規模なアプリケーションを作る場合、String 型のエラーでは情報が不足します。Rustでは std::error::Error トレイトを実装した独自の型（通常は Enum）を定義するのが一般的です。
Rustのエコシステムでは、ボイラープレート（定型コード）を減らすために thiserror というクレートが非常に人気ですが、ここでは仕組みを理解するために標準機能だけで実装してみます。
use std::fmt;
// 1. 独自のエラー型を定義
#[derive(Debug)]
enum MyToolError {
IoError(String),
ParseError(String),
LogicError,
}
// 2. Display トレイトの実装（ユーザー向けのエラーメッセージ）
impl fmt::Display for MyToolError {
fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
match self {
MyToolError::IoError(msg) => write!(f, "IOエラー: {}", msg),
MyToolError::ParseError(msg) => write!(f, "解析エラー: {}", msg),
MyToolError::LogicError => write!(f, "ロジックエラーが発生しました"),
}
}
}
// 3. Error トレイトの実装（これを実装することで、Rustのエラーエコシステムと統合される）
impl std::error::Error for MyToolError {}
// 使用例
fn dangerous_operation(input: i32) -> Result<String, MyToolError> {
match input {
0 => Err(MyToolError::IoError("ディスク書き込み失敗".into())),
1 => Err(MyToolError::ParseError("不正なヘッダ".into())),
2 => Err(MyToolError::LogicError),
_ => Ok("成功！".into()),
}
}
fn main() {
let results = [dangerous_operation(0), dangerous_operation(3)];
for res in results {
match res {
Ok(s) => println!("結果: {}", s),
Err(e) => println!("失敗: {}", e), // Displayの実装が使われる
}
}
}失敗: IOエラー: ディスク書き込み失敗 結果: 成功！
補足: thiserror クレートを使うと、上記の impl fmt::Display などをマクロで自動生成でき、以下のように簡潔に書けます（参考情報）。
// thiserrorを使った場合のイメージ
#[derive(thiserror::Error, Debug)]
enum MyToolError {
#[error("IOエラー: {0}")]
IoError(String),
// ...
}Result<T, E> でエラーを表現する。
panic! を使うが、乱用しない。match で処理する。unwrap は強制取り出し（失敗時パニック）、expect はメッセージ付きパニック。Err を返すショートカット。2つの f64 を受け取り、割り算の結果を返す関数 safe_div を作成してください。
Result<f64, String> としてください。Err を返してください。main 関数で、正常なケースとエラーになるケースの両方を呼び出し、結果を表示してください。fn safe_div(a: f64, b: f64) -> Result<f64, String> {
// ここにコードを書いてください
}
fn main() {
let test_cases = vec![(10.0, 2.0), (5.0, 0.0)];
for (a, b) in test_cases {
match safe_div(a, b) {
Ok(result) => println!("{} / {} = {}", a, b, result),
Err(e) => println!("エラー: {}", e),
}
}
}10 / 2 = 5 エラー: Division by zero
文字列形式の数値（例: "10,20,30"）を受け取り、カンマ区切りの最初の数値を2倍にして返す関数 process_csv_data を作成してください。
? 演算子などを使って伝播させてください。
, で分割し( split メソッド)、最初の要素を取得する（要素がない場合はエラー）。i32 にパースする( parse メソッド)（パース失敗はエラー）。Result<i32, String> とします（エラー型の変換が必要な場合は map_err を活用してください）。fn process_csv_data(csv: &str) -> Result<i32, String> {
}
fn main() {
let inputs = ["10,20,30", "abc,20", "", " ,50"];
for input in inputs {
print!("Input: {:<10} => ", format!("\"{}\"", input));
match process_csv_data(input) {
Ok(n) => println!("結果: {}", n),
Err(e) => println!("エラー: {}", e),
}
}
}Input: "10,20,30" => 結果: 20 Input: "abc,20" => エラー: 'abc' は数値ではありません Input: "" => エラー: 要素が空です Input: " ,50" => エラー: 要素が空です