解答

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/// An operation to perform on two subexpressions.
#[derive(Debug)]
enum Operation {
    Add,
    Sub,
    Mul,
    Div,
}

/// An expression, in tree form.
#[derive(Debug)]
enum Expression {
    /// An operation on two subexpressions.
    Op { op: Operation, left: Box<Expression>, right: Box<Expression> },

    /// A literal value
    Value(i64),
}

#[derive(PartialEq, Eq, Debug)]
struct DivideByZeroError;

fn eval(e: Expression) -> Result<i64, DivideByZeroError> {
    match e {
        Expression::Op { op, left, right } => {
            let left = eval(*left)?;
            let right = eval(*right)?;
            Ok(match op {
                Operation::Add => left + right,
                Operation::Sub => left - right,
                Operation::Mul => left * right,
                Operation::Div => {
                    if right == 0 {
                        return Err(DivideByZeroError);
                    } else {
                        left / right
                    }
                }
            })
        }
        Expression::Value(v) => Ok(v),
    }
}

#[cfg(test)]
mod test {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_error() {
        assert_eq!(
            eval(Expression::Op {
                op: Operation::Div,
                left: Box::new(Expression::Value(99)),
                right: Box::new(Expression::Value(0)),
            }),
            Err(DivideByZeroError)
        );
    }

    #[test]
    fn test_ok() {
        let expr = Expression::Op {
            op: Operation::Sub,
            left: Box::new(Expression::Value(20)),
            right: Box::new(Expression::Value(10)),
        };
        assert_eq!(eval(expr), Ok(10));
    }
}
  • Result の戻り値型: 関数シグネチャは Result<i64, DivideByZeroError> を返すように変更されます。この明示的な 型シグネチャにより、呼び出し側は失敗の可能性を処理することを強制されます。
  • ? 演算子: 再帰呼び出しに対して ? を使用します: eval(*left)?。これにより、 エラーがすっきりと伝播されます。evalErr を返した場合、関数は即座に その Err を返します。Ok(v) を返した場合は、vleft(または right)に代入されます。
  • Ok でのラップ: 成功した結果は Ok(...) でラップする必要があります。
  • ゼロ除算の処理: right == 0 を明示的にチェックし、 Err(DivideByZeroError) を返します。これにより、元のコードでの panic が置き換えられます。
  • DivideByZeroError はユニット構造体(フィールドなし)であり、エラーについて 追加で提供するコンテキストがないため、ここではそれで十分であることに触れてください。
  • ? により、エラー処理が例外にほぼ匹敵するほど簡潔になる一方で、 制御フローは明示的なままであることを説明してください。