如何静态断言函数的结束是不可达的

Question

我在函数末尾有一个相当复杂的match 语句（带有嵌套的ifs 等）。它的每个分支都应该从函数中显式返回，或者调用一些-> ! 函数（例如process::exit）。

为了与其他程序员的交流，以及保护自己免受自己的伤害，我想告诉编译器断言match 之后的任何内容都无法访问。我知道它知道如何静态地执行此操作，因为如果我将代码放在那里，我会收到编译时警告。

我尝试过的两件事：

1. 将match 语句分配给let _: ! = match ...。但是，! 仍处于试验阶段，所以这不起作用

2. 将match 包裹在闭包move || -> ! { match ... }(); 中。但是，这限制了我只能从父函数return。

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我的情况的具体细节不一定普遍适用：

• 有问题的函数是fn main() -> ()
• 条件逻辑必须要么发散到 ()-returning 函数，要么发散到 !-returning 函数
• 不这样做表示错误未正确处理或报告的路径
• return-ing 条件逻辑中的函数需要在那里使用匹配解包的值

Answer 1

这似乎只是因为单元类型 () 周围的一些异常怪癖而成为一个问题：

1. () 是函数签名中省略返回类型时的默认值（因此fn main() 等价于fn main() -> ()）；
2. 即使您不提供任何要返回的表达式，代码中的空blocks 或statements 也会计算为()。

下面的例子是有效的，因为分号将表达式5 变成了一个语句，其值因此被丢弃。

fn foo() {
    5;
}

当所有匹配臂都没有产生另一种类型的结果时，递归地很容易评估为()。使用return 时会出现这种情况，因为return 语句与执行流产生了真正的分歧：它评估为永不类型!，即coerces to any other type。

fn foo(bar: i32) {
    match bar {
        1 => {
            return do_good_things(); // coerces to () because of the default match arm
        }
        0 => {
            return do_other_things(); // coerces to () because of the default match arm
        }
        _ => {
            // arm evaluates to (), oops
        }
    }
}

这种单元类型的普遍性通常有助于编写优雅的代码。然而，在这种情况下，当需要更严格的控制流程时，它可能会触发误报。编译器无法解决这个问题除非我们引入另一种类型来应对它。

因此，这些解决方案是可能的：

1. 为函数使用不同的返回类型。如果没有适用于 return 的东西（例如只有副作用），您几乎可以使用任何类型，但另一种单元类型可以更好地保证它成为零成本抽象。

Playground

struct Check;

fn foo(bar: i32) -> Check {
    match bar {
        1 => {
            do_good_things();
            Check
        }
        0 => {
            do_other_things();
            return Check; // can use return
        }
        _ => {
            // error[E0308]: expected struct Check, found ()
        }
    }
}

1. 不要使用return 或break 语句，并确定所有匹配臂都需要评估为() 以外的值。

Playground

struct Check;

fn foo(bar: i32) {
    let _: Check = match bar {
        1 => {
            do_good_things();
            Check
        }
        0 => {
            do_other_things();
            Check
        }
        _ => {
            // error[E0308]: expected struct Check, found ()
        }
    };
}

1. 反过来：确定 match 表达式的计算结果为零类型（类似于 never 类型 !），因此除了使用诸如 break 或 return 之类的控制流语句之外，没有匹配分支可以从它返回.

Playground

enum Nope {}

fn foo(bar: i32) {
    let _: Nope = match bar {
        1 => {
            return do_good_things();
        }
        0 => {
            return do_other_things();
        }
        _ => {
            // error[E0308]: expected enum `Nope`, found ()
        }
    };
}

另见：

• Why does Rust not have a return value in the main function, and how to return a value anyway?