この記事では、Rustのビルトインエラーにバックトレース情報を付加する方法を解説します。ここでは、anyhow クレートを使用してその問題を解決する方法について説明します。

ビルトインエラーの問題点

Rustのビルトインエラーは便利ですが、「デフォルトではバックトレース情報が付加されていません」という問題点があります。これにより、エラーの原因を特定するのが困難になる場合があります。例えば、次のようなコードがあります。

use std::num::ParseIntError;

fn main() {
    let err: Result<(), ParseIntError> = stack1();
    eprintln!("{err:?}");
}

fn stack1() -> Result<(), ParseIntError> {
    stack2()?;
    Ok(())
}

fn stack2() -> Result<(), ParseIntError> {
    parse_int()?;
    Ok(())
}

fn parse_int() -> Result<i32, ParseIntError> {
    "invalid".parse::<i32>()
}

このコードを実行すると、エラーメッセージが次のように表示されます。

Err(ParseIntError { kind: InvalidDigit })

この結果から、エラーが ParseIntError であることはわかりますが、どの関数で問題が発生したのかは明らかになりません。

解決策: anyhowクレートを使用する

エラーが発生したスタックフレーム情報を含むバックトレースがあれば、開発者はエラーの原因を特定しやすくなります。

anyhow クレートは、エラー処理を簡単にするためのライブラリで、バックトレース情報を付加する機能も含まれています。以下のステップに従って、上記の問題を解決していきます。

ステップ1: 依存関係を追加する

Cargo.toml に以下の依存関係を追加します。

[dependencies]
anyhow = { version = "1.0.70", features = ["backtrace", "std"] }

anyhowの backtrace と std のfeaturesを有効にすることで、バックトレース情報をサポートし、エラーハンドリングで標準エラーからanyhow::error:Errorへの変換も手軽に扱えるようになります。

ステップ2: コードにあてはめる

以下のコードスニペットは、anyhow を使用してバックトレースを含むエラーを生成する方法を示しています。

fn main() {
    let err: Result<(), anyhow::Error> = stack1();
    eprintln!("{:#?}", err);
}

fn stack1() -> Result<(), anyhow::Error> {
    stack2()?;
    Ok(())
}

fn stack2() -> Result<(), anyhow::Error> {
    parse_int()?;
    Ok(())
}

fn parse_int() -> Result<i32, anyhow::Error> {
    "invalid".parse::<i32>().map_err(|e| e.into())
}

ライブラリエラーを返す可能性がある関数の呼び出しは、?でプロパゲーションする前に into() を使って anyhow::Error に変換することで、バックトレース情報が適切に付加されます。

ステップ3: バックトレースを表示する

バックトレースを表示するには、RUST_BACKTRACE 環境変数を1に設定してプログラムを実行します。これにより、バックトレース情報が有効になります。

RUST_BACKTRACE=1 cargo run

これにより、以下のようなバックトレースが表示されます。

Err(invalid digit found in string

Stack backtrace:
    ...
   8: parse_int
             at ./src/main.rs:20:5
   9: stack2
             at ./src/main.rs:12:5
  10: stack1
             at ./src/main.rs:7:5
  11: main
             at ./src/main.rs:2:42
    ...

この結果から、エラーが parse_int 関数で発生したことがわかります。また、stack1 と stack2 の関数もバックトレースに表示されています。

まとめ

この記事では、anyhow を使って Rust のビルトインエラーにバックトレース情報を付加する方法を紹介しました。これにより、開発者がエラーの原因を特定しやすくなり、デバッグが容易になります。

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