变量绑定与解构

变量绑定

在其它语言中,我们用 var a = "hello world" 的方式给 a 赋值,也就是把等式右边的 "hello world" 字符串赋值给变量 a ,而在 Rust 中,我们这样写: let a = "hello world" ,同时给这个过程起了另一个名字:变量绑定

为何不用赋值而用绑定呢(其实你也可以称之为赋值,但是绑定的含义更清晰准确)?这里就涉及 Rust 最核心的原则——所有权,简单来讲,任何内存对象都是有主人的,而且一般情况下完全属于它的主人,绑定就是把这个对象绑定给一个变量.

变量可变性

Rust 的变量在默认情况下是不可变的。前文提到,这是 Rust 团队为我们精心设计的语言特性之一,让我们编写的代码更安全,性能也更好。当然你可以通过 mut 关键字让变量变为可变的,让设计更灵活。

如果变量 a 不可变,那么一旦为它绑定值,就不能再修改 a:

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

在 Rust 中,可变性很简单,只要在变量名前加一个 mut 即可, 而且这种显式的声明方式还会给后来人传达这样的信息:嗯,这个变量在后面代码部分会发生改变。

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

如果创建了一个变量却不在任何地方使用它,Rust 通常会给你一个警告,因为这可能会是个 BUG。但是有时创建一个不会被使用的变量是有用的,比如你正在设计原型或刚刚开始一个项目。这时你希望告诉 Rust 不要警告未使用的变量,为此可以用下划线作为变量名的开头

fn main() {
    let _x = 5;
    let y = 10;
}

变量解构

let 表达式不仅仅用于变量的绑定,还能进行复杂变量的解构:从一个相对复杂的变量中,匹配出该变量的一部分内容:

fn main() {
    let (a, mut b): (bool,bool) = (true, false);
    // a = true,不可变; b = false,可变
    println!("a = {:?}, b = {:?}", a, b);

    b = true;
    assert_eq!(a, b);
}

解构式赋值

在Rust 1.59版本后,我们可以在赋值语句的左式中使用元组、切片和结构体模式了。

struct Struct {
    e: i32
}

fn main() {
    let (a, b, c, d, e);

    (a, b) = (1, 2);
    // _ 代表匹配一个值,但是我们不关心具体的值是什么,因此没有使用一个变量名而是使用了 _
    [c, .., d, _] = [1, 2, 3, 4, 5];
    Struct { e, .. } = Struct { e: 5 };

    assert_eq!([1, 2, 1, 4, 5], [a, b, c, d, e]);
}

这种使用方式跟之前的 let 保持了一致性,但是 let 会重新绑定,而这里仅仅是对之前绑定的变量进行再赋值。

变量和常量之间的差异

变量的值不能更改可能让你想起其他另一个很多语言都有的编程概念:常量(constant)。与不可变变量一样,常量也是绑定到一个常量名且不允许更改的值,但是常量和变量之间存在一些差异:

  • 常量不允许使用 mut常量不仅仅默认不可变,而且自始至终不可变,因为常量在编译完成后,已经确定它的值。
  • 常量使用 const 关键字而不是 let 关键字来声明,并且值的类型必须标注。

常量可以在任意作用域内声明,包括全局作用域,在声明的作用域内,常量在程序运行的整个过程中都有效。

变量遮蔽(shadowing)

Rust 允许声明相同的变量名,在后面声明的变量会遮蔽掉前面声明的,如下所示:

fn main() {
    let x = 5;
    // 在main函数的作用域内对之前的x进行遮蔽
    let x = x + 1;

    {
        // 在当前的花括号作用域内,对之前的x进行遮蔽
        let x = x * 2;
        println!("The value of x in the inner scope is: {}", x);
    }

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

这个程序首先将数值 5 绑定到 x,然后通过重复使用 let x = 来遮蔽之前的 x,并取原来的值加上 1,所以 x 的值变成了 6。第三个 let 语句同样遮蔽前面的 x,取之前的值并乘上 2,得到的 x 最终值为 12

这和 mut 变量的使用是不同的,第二个 let 生成了完全不同的新变量,两个变量只是恰好拥有同样的名称,涉及一次内存对象的再分配 ,而 mut 声明的变量,可以修改同一个内存地址上的值,并不会发生内存对象的再分配,性能要更好.

变量遮蔽的用处在于,如果你在某个作用域内无需再使用之前的变量(在被遮蔽后,无法再访问到之前的同名变量),就可以重复的使用变量名字,而不用绞尽脑汁去想更多的名字