1.Rust變量

在Rust語言中, 變量默認(rèn)是不可改變的(immutable), 這是Rust提供給我們的眾多優(yōu)勢(shì)之一, 讓我們可以充分利用Rust提供的安全性和簡(jiǎn)單并發(fā)性來編寫代碼。

當(dāng)變量不可變時(shí), 一旦值被綁定在一個(gè)名稱上, 就不能改變這個(gè)值。下面是一段代碼的例子:

fn main() {
    let x = 1;
    println!("The value of x is: {x}");
    x = 2;
    println!("The value of x is: {x}");
}

這段代碼如果是其它高級(jí)語言, 看不出有什么問題, 定義了一個(gè)變量,先賦值1,然后打印輸出, 再將該值賦值2, 再打印該值的內(nèi)容。

但如果你使用的是支持Rust開發(fā)語言的IDE, 在這段代碼中會(huì)給出一個(gè)錯(cuò)誤標(biāo)識(shí), 將鼠標(biāo)移到上面,會(huì)看到一段錯(cuò)誤提示,如圖:

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錯(cuò)誤含義就是不可多次為一個(gè)不可變的變量賦新值。

如果我們使用Rust自帶的編譯器進(jìn)行編譯, Rust會(huì)很貼心的告訴我們錯(cuò)誤在哪個(gè)位置, 錯(cuò)誤的原因, 錯(cuò)誤怎么糾正,如圖:

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在上圖的提示中, Rust編譯器建議我們想改變變量的值, 應(yīng)該在let后面加上mut關(guān)鍵字, 這樣變量就可以被改變了。

修改代碼如下:

fn main() {
    let mut x = 1;
    println!("The value of x is: {x}");
    x = 2;
    println!("The value of x is: {x}");
}

再次編譯, 可以看到已經(jīng)正確打印了變量?jī)?nèi)容,如圖:

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2.Rust常量

類似于不可變變量, 常量(constants)是綁定到一個(gè)名稱的不允許改變的值, 不過常量和變量還是有一定的區(qū)別。

首先, 不允許對(duì)常量使用mut, 常量不僅默認(rèn)不可變, 而且總是不可變。聲明常量使用const關(guān)鍵字而不是let, 并且必須注明值的類型。

常量可以在任何作用域中聲明,包括全局作用域, 這在一個(gè)值需要被很多部分的代碼用到時(shí)很有用。

最后一個(gè)區(qū)別是,常量只能被設(shè)置為常量表達(dá)式,而不可以是其它任何只能在運(yùn)行時(shí)計(jì)算出的值。

以下是一個(gè)常量的聲明例子:

const THREE_HOURS_IN_SECONDS: u32 = 60 * 60 *3;

常量的名稱是 THREE_HOURS_IN_SECONDS，它的值被設(shè)置為 60（一分鐘內(nèi)的秒數(shù)）乘以 60（一小時(shí)內(nèi)的分鐘數(shù)）再乘以 3（我們?cè)谶@個(gè)程序中要計(jì)算的小時(shí)數(shù)）的結(jié)果。Rust 對(duì)常量的命名約定是在單詞之間使用全大寫加下劃線。編譯器能夠在編譯時(shí)計(jì)算一組有限的操作，這使我們可以選擇以更容易理解和驗(yàn)證的方式寫出此值，而不是將此常量設(shè)置為值 10,800。

在聲明它的作用域之中，常量在整個(gè)程序生命周期中都有效，此屬性使得常量可以作為多處代碼使用的全局范圍的值，例如一個(gè)游戲中所有玩家可以獲取的最高分或者光速。

將遍布于應(yīng)用程序中的硬編碼值聲明為常量，能幫助后來的代碼維護(hù)人員了解值的意圖。如果將來需要修改硬編碼值，也只需修改匯聚于一處的硬編碼值。

3.隱藏

在Rust中,我們可以定義一個(gè)與之前變量同名的新變量, 在這種情況下, 稱之為第一個(gè)變量被第二個(gè)隱藏(Shadowing)了, 這意味著當(dāng)我們使用變量的名稱時(shí), 編譯器將看到第二個(gè)變量。實(shí)際上，第二個(gè)變量“遮蔽”了第一個(gè)變量，此時(shí)任何使用該變量名的行為中都會(huì)視為是在使用第二個(gè)變量，直到第二個(gè)變量自己也被隱藏或第二個(gè)變量的作用域結(jié)束?？梢杂孟嗤兞棵Q來隱藏一個(gè)變量，以及重復(fù)使用let關(guān)鍵字來多次隱藏。

看一段下面的代碼:

fn main() {
    let x = 5;

    let x = x + 1;
    {
        // 進(jìn)入隱藏作用域
        let x = x * 2;
        println!("The value of x in the inner scope is: {x}");
    }
    println!("The value of x is: {x}");
}

我們先在代碼下個(gè)斷點(diǎn), 通過調(diào)試狀態(tài)觀察變量值的情況,如圖:

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從上圖中可以看到, 進(jìn)入花括號(hào)作用域后, x 經(jīng)過計(jì)算已經(jīng)變成了12, 所以第一個(gè)打印的應(yīng)該是12。

如果出了作用域會(huì)怎樣呢, 繼續(xù)單步走一下退出作用域,如圖:

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可以看到, 出了作用域之后, X的值又變成了6, 因此第二個(gè)打印語句的結(jié)果就是6。

因此最終輸出如下：

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隱藏與將變量標(biāo)記為 mut 是有區(qū)別的。當(dāng)不小心嘗試對(duì)變量重新賦值時(shí)，如果沒有使用 let 關(guān)鍵字，就會(huì)導(dǎo)致編譯時(shí)錯(cuò)誤。通過使用 let，我們可以用這個(gè)值進(jìn)行一些計(jì)算，不過計(jì)算完之后變量仍然是不可變的。

mut 與隱藏的另一個(gè)區(qū)別是，當(dāng)再次使用 let 時(shí)，實(shí)際上創(chuàng)建了一個(gè)新變量，我們可以改變值的類型，并且復(fù)用這個(gè)名字。例如，假設(shè)程序請(qǐng)求用戶輸入空格字符來說明希望在文本之間顯示多少個(gè)空格，接下來我們想將輸入存儲(chǔ)成數(shù)字（多少個(gè)空格）：

let spaces = " ";
let spaces = spaces.len();

第一個(gè) spaces 變量是字符串類型，第二個(gè) spaces 變量是數(shù)字類型。隱藏使我們不必使用不同的名字，如 spaces_str 和 spaces_num；相反，我們可以復(fù)用 spaces 這個(gè)更簡(jiǎn)單的名字。然而，如果嘗試使用 mut，將會(huì)得到一個(gè)編譯時(shí)錯(cuò)誤，如下所示：

let mut spaces = " ";
spaces = spaces.len();

錯(cuò)誤提示如下:

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4.總結(jié)

在本篇文章中, 我們學(xué)到以下知識(shí)點(diǎn):

• Rust變量定義及可變性、不可變性的靈活應(yīng)用。
• Rust常量的基本作用域和命名規(guī)則。
• Rust變量的隱藏屬性規(guī)則、原理和應(yīng)用。