Rust Programlama Dili

panic! ile Kurtarılamayan Hatalar

Bazen kodunuzda işler ters gider ve bu konuda yapabileceğiniz hiçbir şey yoktur. Bu durumlar için Rust’ta panic! makrosu bulunur. Uygulamada paniğe yol açmanın iki yolu vardır: kodumuzun panik yapmasına neden olacak bir işlem yapmak (örneğin bir dizinin sonunun ötesine erişmeye çalışmak) ya da doğrudan panic! makrosunu çağırmak. Her iki durumda da programımızda bir panik tetikleriz. Varsayılan olarak bu panikler bir hata mesajı yazdırır, yığını (stack) geri sararak (unwinding) temizler ve programı sonlandırır. Ayrıca bir çevre değişkeni aracılığıyla, panik oluştuğunda hatanın kaynağını bulmayı kolaylaştırmak için Rust’ın çağrı yığınını (call stack) görüntülemesini de sağlayabilirsiniz.

[profile.release]
panic = 'abort'

Basit bir programda panic! makrosunu çağırmayı deneyelim:

fn main() {
    panic!("çök ve yan");
}

Programı çalıştırdığınızda şuna benzer bir çıktı görürsünüz:

$ cargo run
   Compiling panik v0.1.0 (file:///projects/panik)
    Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.25s
     Running `target/debug/panik`

thread 'main' (6018279) panicked at src/main.rs:2:5:
çök ve yan
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace

panic! çağrısı, çıktının son bölümünde yer alan hata mesajını üretir. Panik çıktısının ilk iki satırı kaynak kodumuzda paniğin gerçekleştiği konumu ve panik mesajımızı (çök ve yan) gösterir: src/main.rs:2:5 ifadesi, paniğin src/main.rs dosyamızın ikinci satırının beşinci karakterinde gerçekleştiğini belirtir (parantez içindeki sayı ise işletim sisteminin ana thread’e atadığı kimlik numarasıdır; bu sayı her çalıştırmada değişebilir).

Bu örnekte işaret edilen satır doğrudan bizim yazdığımız koda aittir ve o satıra baktığımızda panic! makro çağrısını görürüz. Başka durumlarda ise panic! çağrısı, kodumuzun çağırdığı harici bir kodun içinde yer alabilir; bu durumda hata mesajında bildirilen dosya adı ve satır numarası, en başta panic! çağrısına yol açan bizim kodumuzdaki satırı değil, panic! makrosunun bizzat çağrıldığı başka bir koddaki satırı gösterir.

Kodumuzun soruna yol açan kısmını bulmak için, panic! çağrısının gerçekleştiği noktaya gelene dek çağrılan fonksiyonların geri izlemesini (backtrace) kullanabiliriz. Bir panic! geri izlemesinin nasıl kullanıldığını anlamak için başka bir örneğe bakalım: Bu kez panic! çağrısını doğrudan biz yapmayacağız; çağrı, kodumuzdaki bir kusur nedeniyle bir kütüphanenin içinden gelecek. Böyle bir durumda neyle karşılaştığımızı görelim. Liste 9-1’de bir vektörün geçerli indeks aralığının ötesindeki bir indekse erişmeye çalışan bir kod yer almaktadır.

fn main() {
    let v = vec![1, 2, 3];

    v[99];
}

Burada vektörümüzün 100. elemanına (indeksleme sıfırdan başladığı için 99. indeksteki elemana) erişmeye çalışıyoruz; ancak vektörde yalnızca üç eleman var. Bu durumda Rust panik yapacaktır. [] operatörünün bir eleman döndürmesi beklenir; fakat geçersiz bir indeks verirseniz Rust’ın burada doğru olarak döndürebileceği hiçbir eleman yoktur.

C dilinde bir veri yapısının sonunun ötesini okumaya çalışmak tanımsız davranıştır (undefined behavior). Söz konusu bellek alanı o veri yapısına ait olmasa bile, bellekte o indekse karşılık gelen adreste ne bulunuyorsa onu okuyabilirsiniz. Buna tampon sınırı ötesini okuma (buffer overread) adı verilir ve bir saldırganın indeksi kurcalayarak veri yapısından hemen sonra bellekte tutulan, erişmemesi gereken hassas verileri okumasına imkân tanıdığında ciddi güvenlik açıklarına yol açabilir.

Programınızı bu tür güvenlik açıklarından korumak amacıyla Rust, var olmayan bir indeksteki elemanı okumaya çalıştığınızda yürütmeyi durdurur ve devam etmeyi reddeder. Gelin bunu deneyip görelim:

$ cargo run
   Compiling panik v0.1.0 (file:///projects/panik)
    Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.27s
     Running `target/debug/panik`

thread 'main' (6017887) panicked at src/main.rs:4:6:
index out of bounds: the len is 3 but the index is 99
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace

Bu hata, v vektörünün 99. indeksine erişmeye çalıştığımız main.rs dosyamızın 4. satırına işaret eder.

Çıktıdaki note: satırı, hataya tam olarak neyin yol açtığını gösteren bir geri izleme elde etmek için RUST_BACKTRACE çevre değişkenini ayarlayabileceğimizi belirtir. Geri izleme, bu noktaya gelinene kadar çağrılmış tüm fonksiyonların listesidir. Rust’taki geri izlemeler diğer dillerdekiyle aynı mantıkla çalışır: geri izlemeyi okumanın püf noktası, en üstten başlayıp kendi yazdığınız dosyaları görene kadar aşağı doğru okumaktır. Sorunun kaynaklandığı yer tam olarak orasıdır. Bu noktanın üstündeki satırlar sizin kodunuzun çağırdığı kodları, altındaki satırlar ise sizin kodunuzu çağıran kodları gösterir. Öncesindeki ve sonrasındaki bu satırlar çekirdek Rust kodunu, standart kütüphane kodunu veya kullandığınız crate’leri içerebilir. Şimdi RUST_BACKTRACE çevre değişkenini 0 dışındaki herhangi bir değere ayarlayarak bir geri izleme almayı deneyelim. Liste 9-2, göreceğinize benzer bir çıktıyı göstermektedir.

$ RUST_BACKTRACE=1 cargo run
thread 'main' (6017887) panicked at src/main.rs:4:6:
index out of bounds: the len is 3 but the index is 99
stack backtrace:
   0: __rustc::rust_begin_unwind
             at /rustc/b940084d7eb6a299eb4bfeb8e34901bc051e7ac4/library/std/src/panicking.rs:679:5
   1: core::panicking::panic_fmt
             at /rustc/b940084d7eb6a299eb4bfeb8e34901bc051e7ac4/library/core/src/panicking.rs:80:14
   2: core::panicking::panic_bounds_check
             at /rustc/b940084d7eb6a299eb4bfeb8e34901bc051e7ac4/library/core/src/panicking.rs:271:5
   3: <usize as core::slice::index::SliceIndex<[i32]>>::index
             at file:///home/.rustup/toolchains/1.99/lib/rustlib/src/rust/library/core/src/slice/index.rs:238:10
   4: <[i32] as core::ops::index::Index<usize>>::index
             at file:///home/.rustup/toolchains/1.99/lib/rustlib/src/rust/library/core/src/slice/index.rs:19:15
   5: <alloc::vec::Vec<i32> as core::ops::index::Index<usize>>::index
             at file:///home/.rustup/toolchains/1.99/lib/rustlib/src/rust/library/alloc/src/vec/mod.rs:3934:9
   6: panik::main
             at ./src/main.rs:4:6
   7: <fn() as core::ops::function::FnOnce<()>>::call_once
             at file:///home/.rustup/toolchains/1.99/lib/rustlib/src/rust/library/core/src/ops/function.rs:250:5
note: Some details are omitted, run with `RUST_BACKTRACE=full` for a verbose backtrace.

Bu oldukça uzun bir çıktı! Göreceğiniz birebir çıktı, işletim sisteminize ve Rust sürümünüze bağlı olarak farklılık gösterebilir. Bu bilgileri içeren geri izlemeler elde edebilmek için hata ayıklama sembollerinin (debug symbols) etkinleştirilmiş olması gerekir. Hata ayıklama sembolleri, burada yaptığımız gibi --release bayrağı olmadan cargo build veya cargo run çalıştırıldığında varsayılan olarak etkindir.

Liste 9-2’deki çıktıda geri izlemenin 6 numaralı kaydı, projemizde soruna yol açan satıra işaret eder: src/main.rs dosyasının 4. satırı. Programımızın panik yapmasını istemiyorsak, incelememize kendi yazdığımız bir dosyadan bahseden ilk satırın gösterdiği konumdan başlamalıyız. Bilerek panik yapacak biçimde yazdığımız Liste 9-1’de paniği gidermenin yolu, vektörün geçerli indeks aralığının ötesinden bir eleman istememektir. Gelecekte kodunuz panik yaptığında, kodun hangi değerlerle hangi işlemi yaparak paniğe yol açtığını ve bunun yerine ne yapması gerektiğini belirlemeniz gerekecektir.

Bu bölümün ilerleyen kısımlarındaki “panic! Yapmalı mı Yapmamalı mı?” başlığında panic! makrosuna geri dönecek ve hata durumlarını ele alırken panic!’i ne zaman kullanıp ne zaman kullanmamamız gerektiğini inceleyeceğiz. Şimdi sırada Result kullanarak bir hatadan nasıl kurtulabileceğimize bakmak var.