004、变量与可变性

1. 变量与可变性

        在Rust中，变量默认是不可变的，这一设计是为了让你安全方便地写出复杂、甚至是并行的代码。

        当然，Rust也提供了可使用的可变变量的方法，这个待会讨论。

        当一个变量是不可变时，一旦它被绑定到某个值上面，这个值就再也无法被改变。下面是一段错误的演示代码：

fn main() {
    let x = 5;
    println!("x的值为：{x}");
    
    x = 10;
    println!("x的值为：{x}");
}

        使用 cargo run 命令运行代码后发现报错了。红线处报错内容的中文意思是：不能为不可变变量分配两次。

        Rust的编译器能够保证那些声明为不可变的值一定不会发生变化，意味着你不需要去跟踪一个变量会如何变化， 这样的好处就是代码逻辑更好理解和推导。

        接下来我们讲一下如何使变量可变，很简单，就是在变量名之前加个 mut 关键字就行了。给变量加了这个关键字就表示，接下来的代码或者其它代码可能会改变这个变量的值。

        所以，要使上面的错误代码正确运行，只需要在第一次声明变量 x 的时候在名称前加上一个 mut 关键字就行了，像下面这样：

fn main() {
    let mut x = 5;
    println!("x的值为：{x}");

    x = 10;
    println!("x的值为：{x}");
}

        修改后的代码运行结果如下：

        关于可变变量，这里再补充一点。

        除了避免出现bug，设计一个变量的可变性还需要考虑其他因素。比如，当你在使用某些重型数据结构时，适当地使用可变性去修改一个实例，可能比赋值和重新返回一个新分配的实例更有效率。

        当数据结构较为轻小时，采用偏向于函数式的风格，通过创建新变量来进行赋值，可能会使代码可读性更高。在类似这样的情境下，损失少许性能也许是值得的。

2. 变量与常量之间的区别

         在Rust中，也有常量的概念，它和不可变变量的特性一样，绑定到常量上的值无法被其他代码修改，但两者的区别肯定是有的。

        首先，不能用 mut 关键字来修饰一个常量。因为常量不仅是默认不可变，而且总是不可变。

        其次，声明一个常量用的是 const 关键字而不是 let，而且在声明的同时你必须显式地标注出值的类型。关于数据类型，我们下篇文章马上会讲到。现在你只需要记住一点：常量总是需要标注类型的。

        再次，常量可以在任何作用域中声明，甚至包括全局作用域。这在一个值需要被不同部分的代码共同引用时十分有用。

        最后，你只能将常量绑定到一个常量表达式上，而无法将一个函数的返回值，或其它需要在运行时计算的值绑定到常量上。

        下面举一个声明常量的例子：

const MAX_POINTS: u32 = 100_000;

        代码中，我们使用 const 关键字声明了一个变量 MAX_POINTS，指定类型为 u32，即：无符号的32位整数。

        这个常量的名称我是全大写然后中间用下划线连接，这个是Rust中约定俗成的，不是强制性的，而变量、函数名是全小写然后中间下划线连接，都是为了提高代码的可读性。当然，你也可以使用其它命名法，比如驼峰式。

        然后它的值是 100_000，就是 一百万的意思。这个中间的下划线也是为了提高代码可读性，你可以理解为千分位分隔符。

3. 隐藏

        隐藏（Shadow），是 Rust 中的一个概念，即：一个新声明的变量可以覆盖掉旧的同名变量，用 Rust 的说法就是：第一个变量被第二个新变量隐藏（Shadow）了。

        这意味着后面我们使用这个变量时，它指向的是新变量了。当然，我们可以重复使用 let 关键字并使用相同的变量名称来不断隐藏之前的变量。

        代码举例：

fn main() {
    let x = 5;
    let x = 5 + 1;
    let x = x * 2;

    println!("x的最终值为：{x}");
}

        运行结果如下图所示，虽然我们得到了12，但是出现了代码提示和警告。

        代码提示：help: if this is intentional, prefix it with an underscore: `_x`，中文意思是，帮助：如果这是故意的，请在它前面加一个下划线：`_x` 。

        这个 `_x`  是什么意思呢？在Rust中，下划线_是一个特殊的标识符，被称为 “下划线” 或 “忽略” 模式匹配。它通常用于在模式匹配中忽略某个变量。

        由于我们多次覆盖变量x的值，所以触发了这个提示。当你看到这个提示时，它是在告诉你，如果你故意想忽略一个变量或值，你可以使用下划线作为前缀。

        warning: `variables` (bin "variables") generated 1 warning (run `cargo fix --bin "variables"` to apply 1 suggestion)

        这个警告的中文意思是，`variables'（bin“variables”）生成1个警告（运行`cargo fix--bin“variable”`应用1个建议）。这表明虽然你的代码能够成功编译并运行，但有一些潜在的问题或不推荐的做法，比如，未使用的变量、未使用的导入、过时的 API 使用等。这些警告通常会建议你采取一些行动来改进你的改码。

        若要解决这个问题，你可以按照警告信息的建议，运行 cargo fix 命令。这个命令会自动应用Rust编译器提供的建议来修复源代码中的一些问题。我们来运行试一下：

cargo fix --bin "variables"

        当然，如果你的黑窗口已经在项目目录下，可以只要写 cargo fix 就行了。 

        在Rust中，cargo fix 是一个非常有用的命令，它可以帮助开发者自动修复编译器中的警告。从 Rust 1.29 版本开始，cargo fix 作为子命令被加入到 cargo 工具中。

        当你运行cargo fix时，它会分析你的代码并尝试自动修复那些编译器发出警告的问题。这些问题可能包括代码风格问题、潜在的错误和不推荐的用法等。cargo fix 尝试使用最新的修复方法来解决这些问题，使你的代码更符合最佳实践和官方推荐的代码风格。

        例如，假设你的代码中存在一些未使用的变量或导入，这可能会导致编译警告。运行 cargo fix 后，它会尝试自动删除这些未使用的变量或导入，从而消除警告。

        关于隐藏我们再来举个例子，示例代码如下：

fn main() {
    let spaces = "    ";
    let spaces = spaces.len();
    println!("spaces的值为：{}", spaces);
}

        这段代码能正常运行，是因为 spaces 在第一次声明时是字符串类型，而第二次声明的 spaces 虽然名称和第一次一样，但是它表示的是第一个 spaces 的长度，是一个数值变量。

        隐藏机制允许我们复用变量名称，而不需要做出区分。如果我们去掉第二次声明的代码中的 let 关键字会怎样？就会出现下面的报错内容。

        因此，如果要覆盖之前的变量，一定是带着 let 关键字哦 ~ 

4. 结语

        下一篇文章，将详细向你介绍Rust中的 数据类型，前面遇到的 u32，你就会知道是什么意思啦 ~

        由于能力有限、本人也还在学习摸索阶段，文中难免有错漏之处，若有读者大大发现，欢迎在评论区留言。

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