Rust变量的可变性

Posted 2022-12-16 天界程序员

变量与可变性

在rust中声明的变量默认是不可变的。

fn main() 
    let x = 5;
    println!("The value of x is: x");
    x = 6;
    println!("The value of x is: x");

保存并使用cargo run 运行程序，可以看到如下提示：

$ cargo run
   Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
error[E0384]: cannot assign twice to immutable variable `x`
 --> src/main.rs:4:5
  |
2 |     let x = 5;
  |         -
  |         |
  |         first assignment to `x`
  |         help: consider making this binding mutable: `mut x`
3 |     println!("The value of x is: x");
4 |     x = 6;
  |     ^^^^^ cannot assign twice to immutable variable

For more information about this error, try `rustc --explain E0384`.
error: could not compile `variables` due to previous error

错误信息指出错误的原因是 不能对不可变变量 x 二次赋值（cannot assign twice to immutable variable x ），因为你尝试对不可变变量 x 赋第二个值。

尽管变量默认是不可变的，你仍然可以在变量名前添加 mut 来使其可变.

fn main() 
    let mut x = 5;
    println!("The value of x is: x");
    x = 6;
    println!("The value of x is: x");

保存并使用cargo run 运行这个程序，可以看到如下提示：

$ cargo run
   Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.30s
     Running `target/debug/variables`
The value of x is: 5
The value of x is: 6

通过 mut，允许把绑定到 x 的值从 5 改成 6。是否让变量可变的最终决定权仍然在你，取决于在某个特定情况下，你是否认为变量可变会让代码更加清晰明了。

常量（const）

类似于不可变变量，常量(constants) 是绑定到一个名称的不允许改变的值，不过常量与变量还是有一些区别。

• 首先，不允许对常量使用 mut。常量不光默认不能变，它总是不能变。

• 声明常量使用 const 关键字而不是 let，并且 必须 注明值的类型。

• 常量可以在任何作用域中声明，包括全局作用域，这在一个值需要被很多部分的代码用到时很有用。

• 最后一个区别是，常量只能被设置为常量表达式，而不可以是其他任何只能在运行时计算出的值。

const THREE_HOURS_IN_SECONDS: u32 = 60 * 60 * 3;

常量的名称是 THREE_HOURS_IN_SECONDS，它的值被设置为 60（一分钟内的秒数）乘以 60（一小时内的分钟数）再乘以 3（我们在这个程序中要计算的小时数）的结果。Rust 对常量的命名约定是在单词之间使用全大写加下划线。编译器能够在编译时计算一组有限的操作，这使我们可以选择以更容易理解和验证的方式写出此值，而不是将此常量设置为值10,800。有关声明常量时可以使用哪些操作的详细信息，请参阅 Rust Reference 的常量求值部分。

隐藏

我们可以定义一个与之前变量同名的新变量。Rustacean 们称之为第一个变量被第二个 隐藏（Shadowing） 了，这意味着当您使用变量的名称时，编译器将看到第二个变量。实际上，第二个变量“遮蔽”了第一个变量，此时任何使用该变量名的行为中都会视为是在使用第二个变量，直到第二个变量自己也被隐藏或第二个变量的作用域结束。可以用相同变量名称来隐藏一个变量，以及重复使用 let 关键字来多次隐藏，如下所示：

fn main() 
    let x = 5;

    let x = x + 1;

    
        let x = x * 2;
        println!("The value of x in the inner scope is: x");
    

    println!("The value of x is: x");

这个程序首先将 x 绑定到值 5 上。接着通过 let x = 创建了一个新变量 x，获取初始值并加 1，这样 x 的值就变成 6 了。然后，在使用花括号创建的内部作用域内，第三个 let 语句也隐藏了 x 并创建了一个新的变量，将之前的值乘以 2，x 得到的值是 12。当该作用域结束时，内部 shadowing 的作用域也结束了，x 又返回到 6。运行这个程序，它会有如下输出：

$ cargo run
   Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.31s
     Running `target/debug/variables`
The value of x in the inner scope is: 12
The value of x is: 6

隐藏与mut的区别

隐藏与将变量标记为 mut 是有区别的。当不小心尝试对变量重新赋值时，如果没有使用 let 关键字，就会导致编译时错误。通过使用 let，我们可以用这个值进行一些计算，不过计算完之后变量仍然是不可变的。

mut 与隐藏的另一个区别是，当再次使用 let 时，实际上创建了一个新变量，我们可以改变值的类型，并且复用这个名字。例如，假设程序请求用户输入空格字符来说明希望在文本之间显示多少个空格，接下来我们想将输入存储成数字（多少个空格）：

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

第一个 spaces 变量是字符串类型，第二个 spaces 变量是数字类型。隐藏使我们不必使用不同的名字，如 spaces_str 和 spaces_num；相反，我们可以复用 spaces 这个更简单的名字。然而，如果尝试使用 mut，将会得到一个编译时错误，如下所示：

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

这个错误说明，我们不能改变变量的类型：

$ cargo run
   Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
error[E0308]: mismatched types
 --> src/main.rs:3:14
  |
2 |     let mut spaces = "   ";
  |                      ----- expected due to this value
3 |     spaces = spaces.len();
  |              ^^^^^^^^^^^^ expected `&str`, found `usize`

For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.
error: could not compile `variables` due to previous error

简要说明：

• 隐藏就是可以通过let 关键字使同一个变量名更改不同的值，包括数据类型。
• mut 关键字，是在不改变数据类型的情况下，更改其他值。