开发人员的生产力受多种因素影响。我们比较了 Go、Rust、Python、Typescript、Scala 和 Java 中的编译器消息。
译自 Comparing Compiler Errors in Go, Rust, Scala, Java, Kotlin, Python, Typescript, and Elm，作者 Stephan Schmidt。
TLDR 编译器错误消息差异很大，并且没有关于编译器消息的标准或共同理解。从简短且令人困惑到冗长的解释。
语言 | 编译器消息 |
|---|---|
Java | 非常简短的编译器错误，措辞令人困惑 |
Scala | 良好的编译器错误，显示了有问题的数值 |
Kotlin | 简短、不清楚的错误消息 |
Python | 运行时错误，简短但比 Java 更清晰的措辞 |
Typescript | 非常非常简短的错误消息，不显示有问题的源代码行，仅与 IDE 配合使用，措辞良好 |
Go | 与 Typescript 相似，不显示有问题的源代码行，仅与 IDE 配合使用，措辞良好 |
Rust | 冗长的编译器错误消息，错误对应的源代码的不同部分。建议使用现有方法进行帮助。具有冗长、可选的错误解释。可能是最好的 |
Elm | 以开发人员为中心的冗长错误消息。建议使用现有方法来解决拼写错误。错误消息还包含一个提示，以了解/减轻错误情况。 |
开发人员效率
开发人员效率有许多因素。今天我们将研究编译器错误。编译器错误越完善、越有帮助，开发人员就能越快地解决问题并继续编码。
为此，我们比较
- Rust (1.64.0)
- Go (1.18.2)
- Python (3.8.5)
- Elm (0.19.1)
- Java (19 Amazon)
- Scala (3.2.0)
- Kotlin (1.7.20)
- Typescript (4.8.4)
虽然 Elm 不是主流语言，但它在编译器错误消息方面被认为是最好的语言之一。我们将看看这是否合理。
调用不存在的方法或函数
我们首先调用一个不存在的方法或函数。
Java 有一个简单明了的错误消息，尽管 cannot find symbol 消息不太清楚（为什么你丢失了符号？）并且消息的其余部分只是在重复自己：
$ javac -classpath java/ java/Error1.java
java/Error1.java:6: error: cannot find symbol
e.notThere();
^
symbol: method notThere()
location: variable e of type Error1
1 error接下来是 Python，另一种像 Java 一样经历过多次迭代的古老语言。与之前一样，简单的消息。与 Java 相比，'Error1' object has no attribute 'notThere' 更清晰。
$ python3 python/Error1.py
Traceback (most recent call last):
File "python/Error1.py", line 6, in <module>
e.notThere()
AttributeError: 'Error1' object has no attribute 'notThere'接下来是更新的 JVM 语言 Scala 。更花哨的输出（带颜色），但与 Python 中的错误消息相同，如果你不是绝对的初学者，很容易找到问题。
$ scalac scala/Error1.scala
-- [E008] Not Found Error: scala/Error1.scala:4:7 -----------------------------------------------
4 | e.notThere()
| ^^^^^^^^^^
| value notThere is not a member of Error1
1 error found我加入 Kotlin 是因为 SDKman 使安装更多语言变得如此容易。此外，构建 Android 应用程序的人使用 Kotlin。简短而简单的错误消息，但 unresolved reference: notThere 对我来说比 Java 的更糟糕。
$ kotlinc kotlin/Error1.kt
kotlin/Error1.kt:4:11: error: unresolved reference: notThere
e.notThere()
^离开 JVM，我们来到 Go，一种我目前正在学习的语言。非常简短的错误消息（一行），并有很好的解释 type Error1 has no field or method error
$ go build go/Error1.go
# command-line-arguments
go/Error1.go:12:7: e.error undefined (type Error1 has no field or method error)Typescript 也是如此，一行错误消息，并有很好的解释。我们还得到了一个错误编号 TS2339。遗憾的是，在 Google 上搜索该编号没有找到更多信息。此外，Typescript 不会显示有问题的行或受影响的类型。这可能在你只使用 IDE 时没问题，但我没有。
$ npx tsc typescript/Error1.ts
typescript/Error1.ts(4,11): error TS2339: Property 'notThere' does not exist on type 'Error1'.然后是 Rust！我非常喜欢的一种语言（非常好的工具链），如果它没有为结构体使用借用检查器，而是使用可选的 GC，而不是用 Arc（喜欢 move 和 &mut 用于方法调用，每种语言都应该有这个，但我离题了）来修补所有内容。让我们看看它在编译器错误方面的表现。
它向你抛出一个大型错误消息，其中包含一些信息。它是第一个尝试帮助你并显示类似方法的，该方法称为 error1。它还显示了尝试查找方法的结构体。
$ rustc rust/Error1.rs
error[E0599]: no method named `error` found for struct `Error1` in the current scope
--> rust/Error1.rs:12:7
|
1 | struct Error1 {
| ------------- method `error` not found for this struct
...
12 | e.error();
| ^^^^^ help: there is an associated function with a similar name: `error1`
error: aborting due to previous error
For more information about this error, try `rustc --explain E0599`.但 Rust 并没有止步于此。当使用建议的 rustc --explain E0599 时，它会详细解释错误。对于这个例子来说，这可能微不足道，但它使学习一门语言变得容易得多，这有助于入门和提高生产力。
$ rustc --explain E0599
This error occurs when a method is used on a type that doesn't implement it:
Erroneous code example:
struct Mouth;
let x = Mouth;
x.chocolate(); // error: no method named `chocolate` found for type `Mouth`
// in the current scope
In this case, you need to implement the `chocolate` method to fix the error:
struct Mouth;
impl Mouth {
fn chocolate(&self) { // We implement the `chocolate` method here.
println!("Hmmm! I love chocolate!");
}
}
let x = Mouth;
x.chocolate(); // ok!最后，我们检查了著名的 Elm 的编译器错误。它有点不同，因为我没有使用类，以及 Elm 中函数的工作方式。就像 Rust 一样，它显示了它找到的类似内容，error1。
Compiling ...-- NAMING ERROR ------------------------------------------------- src/Error1.elm
I cannot find a `error` variable:
7| error { msg = "Error happened"}
^^^^^
These names seem close though:
error1
floor
xor
acos
Hint: Read <https://elm-lang.org/0.19.1/imports> to see how `import`
declarations work in Elm.
Detected problems in 1 module.在使用 Elm 时，我犯了一些初学者错误。其中一个是文件命名错误。Elm 友好地帮助我命名。通常情况下，需要花一些时间才能了解一门语言对文件格式的期望，而 Elm 在解释问题及其背后的原因方面非常有帮助。我印象深刻，希望更多语言能做到这一点。
Compiling ...-- UNEXPECTED FILE NAME --------------------------------------------------------
I am having trouble with this file name:
src/error0.elm
I found it in your /home/stephan/Development/prod_compilererrors/elm/src/
directory which is good, but I expect all of the files in there to use the
following module naming convention:
-------------- ------------------------------------------------------------------------
| Module Name | File Path |
-------------- ------------------------------------------------------------------------
| Main | /home/stephan/Development/prod_compilererrors/elm/src/Main.elm |
| HomePage | /home/stephan/Development/prod_compilererrors/elm/src/HomePage.elm |
| Http.Helpers | /home/stephan/Development/prod_compilererrors/elm/src/Http/Helpers.elm |
-------------- ------------------------------------------------------------------------
Notice that the names always start with capital letters! Can you make your file
use this naming convention?
Note: Having a strict naming convention like this makes it a lot easier to find
things in large projects. If you see a module imported, you know where to look
for the corresponding file every time!
Detected a problem.比较第一批编译器错误，我认为 Java 最糟糕，它的简短 cannot find symbol 与 Typescript 并列，因为它们没有显示有问题的源代码行。Elm 非常出色，正如承诺的那样，但就我个人而言，Rust 编译器错误是最好的。它们使学习语言或修复尚未遇到的错误变得容易。有些人可能称之为“保姆编译器”，但我乐于接受任何帮助，因为我总是可以减少错误报告。
使用错误参数调用方法
要比较的第二件事是，我们使用 int, String 而不是 String, int 调用方法。
使用 Java，我们再次得到一条简短的错误消息。虽然正确，但它没有检测到我们颠倒了方法的参数。这次我们得到了一条更详细的消息，包括源代码行。
java/Error2.java:6: error: incompatible types: int cannot be converted to String
e.error(42, "Hello");
^
Note: Some messages have been simplified; recompile with -Xdiags:verbose to get full output
1 error使用建议的 -Xdiags:verbose 会导致更详细（当然！）的错误消息，更好地解释了问题（找到/需要）。但原因仍然令人困惑。
java/Error2.java:6: error: method error in class Error2 cannot be applied to given types;
e.error(42, "Hello");
^
required: String,int
found: int,String
reason: argument mismatch; int cannot be converted to String
1 error接下来是 Scala。我们得到两个错误，每个参数一个。这次我们使用了建议的 -explain 编译器开关来查看更长的错误消息。Scala 错误消息的优点是它们显示了有问题的代码行、值（42，“Hello”）、值的类型以及它们应该是什么。解释相当冗长，在这种情况下没有帮助。由于 Scala 可以具有非常复杂的类型，这些类型可能与参数匹配，也可能不匹配，我想这对更复杂的自定义类型很有帮助。是的，努力是好的，但在这里没有帮助。
-- [E007] Type Mismatch Error: scala/Error2.scala:4:12 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4 | e.error(42, "Hello")
| ^^
| Found: (42 : Int)
| Required: String
|- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
| Explanation (enabled by `-explain`)
|- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
|
| Tree: 42
| I tried to show that
| (42 : Int)
| conforms to
| String
| but the comparison trace ended with `false`:
|
| ==> (42 : Int) <: String
| ==> (42 : Int) <: String
| ==> Int <: String (left is approximated)
| <== Int <: String (left is approximated) = false
| <== (42 : Int) <: String = false
| <== (42 : Int) <: String = false
|
| The tests were made under the empty constraint
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
-- [E007] Type Mismatch Error: scala/Error2.scala:4:16 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4 | e.error(42, "Hello")
| ^^^^^^^
| Found: ("Hello" : String)
| Required: Int
|- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
| Explanation (enabled by `-explain`)
|- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
|
| Tree: "Hello"
| I tried to show that
| ("Hello" : String)
| conforms to
| Int
| but the comparison trace ended with `false`:
|
| ==> ("Hello" : String) <: Int
| ==> String <: Int (left is approximated)
| <== String <: Int (left is approximated) = false
| <== ("Hello" : String) <: Int = false
|
| The tests were made under the empty constraint
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2 errors found使用 Kotlin 我们也得到两个错误，每个参数都是错误的。
kotlin/Error2.kt:4:17: error: the integer literal does not conform to the expected type String
e.error(42,"Hello")
^
kotlin/Error2.kt:4:20: error: type mismatch: inferred type is String but Int was expected
e.error(42,"Hello")
^Typescript 现在是最糟糕的。它没有显示行或值，而是显示了一个神秘的、技术上正确的错误消息。这对我来说感觉就像 1992 年的 C 语言。
代码语言：javascript复制typescript/Error2.ts(4,17): error TS2345: Argument of type 'number' is not assignable to parameter of type 'String'.Go 也一样，有两个错误，没有上下文。
# command-line-arguments
go/Error2.go:12:10: cannot use 42 (untyped int constant) as string value in argument to e.error
go/Error2.go:12:14: cannot use "Hello" (untyped string constant) as int value in argument to e.error让我们看看 Rust 如何处理这段错误代码。第一部分是 Rust 的一些术语，包括生命周期和一个令人困惑的消息 an argument of type String is missing 而不是反转或错误的参数。第二部分更有用，因为它建议使用 String（嘿，告诉我使用“hello”）在 42（仍然认为 String 丢失了）之前。我认为这不是一个很好的错误消息。
[正如 Esteban Kuber 正确指出的那样，&str 是我的错误。我认为编译器解释得很好，而我展示了错误的东西]
代码语言：javascript复制error[E0308]: arguments to this function are incorrect
--> rust/Error2.rs:12:7
|
12 | e.error(42,"Hello");
| ^^^^^ -- ------- argument of type `&'static str` unexpected
| |
| an argument of type `String` is missing
|
note: associated function defined here
--> rust/Error2.rs:5:8
|
5 | fn error(&self, arg1: String, arg2: u8) -> bool {
| ^^^^^ ----- ------------ --------
help: did you mean
|
12 | e.error(/* String */, 42);
| ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
error: aborting due to previous error
For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.当我们按照建议进入解释时，这比错误消息更好，因为它指出了我们使用错误的类型作为参数（但没有看到我们反转了参数）。
代码语言：javascript复制Expected type did not match the received type.
Erroneous code examples:
fn plus_one(x: i32) -> i32 {
x 1
}
plus_one("Not a number");
// ^^^^^^^^^^^^^^ expected `i32`, found `&str`
if "Not a bool" {
// ^^^^^^^^^^^^ expected `bool`, found `&str`
}
let x: f32 = "Not a float";
// --- ^^^^^^^^^^^^^ expected `f32`, found `&str`
// |
// expected due to this
This error occurs when an expression was used in a place where the compiler
expected an expression of a different type. It can occur in several cases, the
most common being when calling a function and passing an argument that has a
different type than the matching type in the function declaration.最后但并非最不重要，我们来看看 Elm。它显示第二个参数是错误的，而不是第一个。有点令人困惑，但 Elm在这里有一个解释：
Hint: I always figure out the argument types from left to right. If an argument
is acceptable, I assume it is “correct” and move on. So the problem may actually
be in one of the previous arguments!- 所以 42 也可能是错误的。
这里不正确，但有帮助的是提示
代码语言：javascript复制Hint: Want to convert a String into an Int? Use the String.toInt function!然后 Elm 然后移动到第二个错误，即第一个参数。有点令人困惑，但我猜想作为一名 Elm 开发人员，这种评估策略会变得自然而然。
Compiling ...-- TYPE MISMATCH ------------------------------------------------ src/Error2.elm
The 2nd argument to `error` is not what I expect:
8| error 42 "Hello"
^^^^^^^
This argument is a string of type:
String
But `error` needs the 2nd argument to be:
Int
Hint: I always figure out the argument types from left to right. If an argument
is acceptable, I assume it is “correct” and move on. So the problem may actually
be in one of the previous arguments!
Hint: Want to convert a String into an Int? Use the String.toInt function!
-- TYPE MISMATCH ------------------------------------------------ src/Error2.elm
The 1st argument to `error` is not what I expect:
8| error 42 "Hello"
^^
This argument is a number of type:
number
But `error` needs the 1st argument to be:
String
Hint: Try using String.fromInt to convert it to a string?
Detected problems in 1 module.我认为 Rust 最长，但略微令人困惑。Elm 很好，并提供了一些有用的提示，尽管错误排名很奇怪。我认为我更喜欢 Scala 的错误消息，尽管更深入的解释没有帮助，但这里的类型太简单了。但这部分是主观的，你的观点可能会有所不同。
结论
编译器错误存在巨大差异，我们的行业似乎还没有就编译器错误消息的重要性或风格达成共识。消息从神秘且误导性到包含详细解释的长篇大论。选择开发平台有很多因素，也许我们应该更多地考虑错误消息。
