Кратко сравню три подхода — исключения (Java/C++), возвращаемые ошибки (Go / `Result` в Rust) и сигналы/коды возврата (C) — с примерами API и по критериям: читаемость, производительность, контроль потока, надёжность и тестируемость.
1) Исключения (Java / C++)
- Пример API (Java):
```
// бросает исключение при ошибке
String readFile(String path) throws IOException;
// использование
try {
String s = readFile(path);
} catch (IOException e) {
// обработка ошибки
}
```
- Особенности:
- Читаемость: нормальная — основной («счастливый») путь не загромождён проверками; обработка ошибок вынесена в catch-блоки. Но поток управления может быть неявным (сложнее следить, какие вызовы могут бросить).
- Производительность: успешный путь обычно дешёв; генерация и распаковка исключения дорого (значительные накладные расходы при частых бросаниях).
- Контроль потока: стек-развёртка автоматически освобождает ресурсы (в C++ — RAII, в Java — finally/try-with-resources). Удобно для непредвиденных ошибок, но легко пропустить документирование/обработку.
- Надёжность: неявное распространение исключений может привести к незамеченным отказам (особенно если ловят широкие исключения). В Java checked-исключения повышают явность, но добавляют шум.
- Тестируемость: удобно (assertThrows и т. п.), но трудно покрыть все непредвиденные ветки, если исключения разносятся глубоко.
2) Возврат ошибок (Go / Rust `Result`)
- Пример API (Go):
```
func ReadFile(path string) ([]byte, error)
// использование
data, err := ReadFile(path)
if err != nil {
// обработка/пропагирование
}
```
Rust:
```
fn read_file(path: &str) -> Result;
// использование
let s = read_file(path)?;
```
- Особенности:
- Читаемость: явное ветвление ошибок делает потоки обработки очевидными; может быть многословно (Go), но `?` в Rust уменьшает шаблонный код.
- Производительность: низкие накладные расходы — нет стековой развёртки как при исключениях; дешевле в горячих путях.
- Контроль потока: явная пропагация ошибок; легче увидеть все точки, где возможна обработка/пропуск. В Rust компилятор заставляет учитывать тип `Result`, повышая безопасность.
- Надёжность: лучше для системного/конкурентного кода — сложно «забыть» обработать в Rust; в Go можно забыть проверку, но шаблон `if err != nil` распространён.
- Тестируемость: легко покрывать и проверять все ветки; ошибочные случаи проще подменять/симулировать.
3) Сигналы / коды возврата (C)
- Пример API (код возврата):
```
// возвращает 0 при успехе, отрицательное значение при ошибке
int do_work(const char *path); // 0 — успех, <0 — ошибка
// использование
if (do_work(path) != 0) { /* обработка */ }
```
или процессный код возврата:
```
int main() {
if (!init()) return 1; // код возврата процесса: 0 — OK
return 0;
}
```
сигнал:
```
raise(SIGTERM); // послать сигнал процессу
```
(успех: $0$, ошибка: $1$ или отрицательные коды)
- Особенности:
- Читаемость: простая, но бедная семантика — код $0$ / ненулевой малоинформативен; нужно таблицу кодов.
- Производительность: минимальная накладная — очень эффективен для небольших программ.
- Контроль потока: ограничен — код возврата годен только для границы процесса; сигналы прерывают выполнение глобально и трудны для локальной обработки; не подходят для библиотек (они могут неожиданно завершить процесс).
- Надёжность: высокий риск потери контекста ошибки; неудобно передавать детальную информацию об ошибке; сигналы могут нарушить состояние (асинхронность).
- Тестируемость: сложнее юнит-тестировать поведение, которое вызывает exit/raise — требуется запуск в отдельном процессе или мокирование; диагностика по коду неполна.
Сравнение по критериям (коротко)
- Читаемость:
- Исключения: + чистые счастливые пути, — неявность побочных путей.
- Возврат ошибок: + явные пути, больше кода.
- Коды/сигналы: — примитивно, мало контекста.
- Производительность:
- Исключения: хороши при редких исключениях, дорого при бросках.
- Возврат ошибок: дешево и предсказуемо.
- Коды/сигналы: самый лёгкий путь на уровне процесса.
- Контроль потока:
- Исключения: мощные (стек-развёртка), но скрыты.
- Возврат ошибок: явный и композиционно управляемый.
- Коды/сигналы: грубый, глобальный.
- Надёжность:
- Исключения: риск пропуска обработки; хорошие для языка с дисциплиной (checked/exhaustive).
- Возврат ошибок: надёжнее (особенно Rust), легче избегать незамеченных ошибок.
- Коды/сигналы: низкая надёжность для библиотек, подходит для простых CLI-программ.
- Тестируемость:
- Исключения: удобно проверять, но сложнее покрыть неявные потоки.
- Возврат ошибок: легко тестировать все ветви.
- Коды/сигналы: тестирование сложнее (процессы/сигналы).
Рекомендации практические
- Библиотеки: избегайте exit/raise внутри библиотек — возвращайте явную ошибку (Result / error / коды ошибок), чтобы caller решал, завершать процесс или нет.
- Приложения: исключения удобны для пропуска уровней (особенно при высокоуровневой логике), но документируйте какие исключения и где бросаются; в частых ошибочных путях предпочтительнее явный возврат ошибок.
- Системный/безопасный код: используйте возвращаемые типы ошибок с явной проверкой; в Rust — `Result` + `?` для удобства и безопасности.
- Производительность: если ошибки часты и на пути обработки важна скорость, отдавайте предпочтение явным возвратам; исключения хороши при редких ошибках.
Если нужно, могу привести более развернутые конкретные API-примеры для каждого языка (с деталями обработки ресурсов и примерами тестов).