如何处理静态类型的语言（或一般键入时）的各种错误

Question

对于上下文，我的主要语言是Python，而我才刚刚开始使用注释。这是为学习C ++做的准备（并且，从直观上讲，它感觉更好）。

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我有这样的东西：

from models import UserLocation
from typing import Optional
import cluster_module
import db
def get_user_location(user_id: int, data: list) -> Optional[UserLocation]:
    loc = UserLocation.query.filter_by(user_id=user_id).one_or_none()
    if loc:
        return loc
    try:
        clusters = cluster_module.cluster(data)
    except ValueError:
        return None # cluster throws an error if there is not enough data to cluster

    if list(clusters.keys()) == [-1]:
        return None # If there is enough data to cluster, the cluster with an index of -1 represents all data that didn't fit into a cluster. It's possible for NO data to fit into a cluster.
    loc = UserLocation(user_id=user_id, location = clusters[0].center)
    db.session.add(loc)
    db.session.commit()
    return loc

因此，我使用typing.Optional来确保在出现错误的情况下可以返回None（如果我正确理解，则此方法的静态键入语言等效项将是返回适当类型的空指针） 。但是，如何区分这两个错误？例如，如果没有足够的数据要集群，我想做的是返回-1，如果有数据，则返回-2，但是没有一个适合集群（或类似的东西）。在Python中，这很容易（因为它不是静态类型的）。即使使用mypy，我也可以说typing.Union[UserLocation, int]。

但是，如何用C ++或Java做到这一点？ Java程序员是否需要做一些类似的事情，将函数设置为返回int，并返回UserLocation的ID而不是对象本身（然后，使用get_user_location函数的任何代码本身都会进行查找）？这样做是否对运行时有好处，还是只是重组代码以适应语言是静态类型的事实？

我相信我了解静态打字的大部分明显好处。代码的可读性，编译时和运行时的效率，但是我不确定该怎么处理这个问题。

简而言之：如何处理函数（返回非基本类型）以指示它们在静态类型的语言中遇到了不同的错误？

Answer 1

与python解决方案等效的直接C ++将是std::variant<T, U>，其中T是预期的返回值，而U是错误代码类型。然后，您可以检查变体包含哪种类型，然后从那里去。例如：

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string>
#include <variant>

using t_error_code = int;

std::variant<std::string, t_error_code> foo()
{
    // Returns error 10
    //return 10;

    // Returns the string
    return "Hello, World!";
}

int main()
{
    auto result = foo();

    // Python : if isinstance(result, t_error_code)
    if (std::holds_alternative<t_error_code>(result))
    {
        const auto error_code = std::get<t_error_code>(result);
        std::cout << "error " << error_code << std::endl;
        return EXIT_FAILURE;
    }

    std::cout << std::get<std::string>(result) << std::endl;
}

但是在实践中却很少见到。如果期望某个函数失败，则单个失败的返回值（例如nullptr或end迭代器）就足够了。这样的失败是预料之中的，不是错误。如果意外失败，则首选例外，这也可以消除您在此处描述的问题。期望失败并关心失败发生原因的细节都是不寻常的。