Rust - 变量

不管学什么语言好像都得从变量开始，不过只需要懂得大概就可以了。
但在Rust里不先把变量研究明白后面根本无法进行…

变量绑定

变量赋值❌
变量绑定✔️
Rust中没有“赋值”一说，而是称为绑定。

int a = 3;   //C中的变量赋值
a = 3;       //python中的变量赋值
var a = 3;   //JavaScript中的变量赋值
let foo = 3; //Rust中的变量绑定

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，绑定就是把某个内存对象绑定给一个变量，让这个变量成为它的主人（在这种情况下，该对象之前的主人就会丧失对该对象的所有权）。

变量的可变性

Rust 的变量在默认情况下是不可变的。这是 Rust 语言的特性之一，有助于提升安全和性能。而通过 mut 关键字，即可以指定某个变量为可变的。

// 导入 io 模块，其中包含了处理输入输出的标准库
use std::io;

fn main() {
	// 声明不可变变量 foo，开辟内存对象（值为1）并绑定给它
    let foo = 1;  //编译器进行类型推断，这里推断出是int类型
    
    // 声明另一个不可变变量 bar
    // 开辟新的内存对象（并将 foo 绑定的值 1 拷贝进去），然后绑定给bar
    // 不可变变量在定义时（内存对象在开辟时）就需要进行值的绑定
    let bar = foo;

    // 检查 bar 绑定值是否为数字 1
    if bar == 1{
         这里的 println! 整体是一个宏，功能为打印一行文字
        println!("绑定成功")
    }
}

在上面的例子中，变量 foo和 bar 均为不可变变量，一旦为它绑定值，就不能再进行修改。

选择可变还是不可变，更多的还是取决于实际使用场景，例如不可变可以带来安全性，但是丧失了灵活性和性能，而可变变量最大的好处就是使用上的灵活性和性能上的提升。

// 导入 io 模块，其中包含了处理输入输出的标准库
use std::io;

fn main() {
    println!("我要读取输入");
    println!("请输入：");

    // 使用 mut 关键字声明可变变量 rece，类型为 String
    // 并通过 String 类型内置的默认构造函数初始化为空字符串
    let mut rece = String::new();  //编译器从右值推断变量是string类型

    // 使用 io 模块下的 stdin().read_line 方法从标准输入读取一行内容到 rece 变量（绑定的内存）中
    // rece 需要是可变变量，（根本原因是 rece 绑定的内存需要可变）因为要按照用户输入内容进行修改
    // 使用 & 是因为此处传递的是参数变量绑定的内存而并非是内存中的值，这样子方便可以在程序的任何位置进行修改
    // 使用 expect 函数处理错误，如果发生错误则打印“无法读取行”
    io::stdin().read_line(&mut rece).expect("无法读取行");

    // 打印读取到的输入内容
    // {} 是占位符，输出的是后面变量的值。（多个{}就按顺序对应多个变量）
    println!("你输入的是：{}", rece);
}

在上面的例子中，rece 为一个可变变量，它的值可以进行修改。

这种做法是为了避免无法预期的错误发生在我们的变量上：一个变量往往被多处代码所使用，其中一部分代码假定该变量的值永远不会改变，而另外一部分代码却无情的改变了这个值，在实际开发过程中，这个错误是很难被发现的，特别是在多线程编程中。

变量未使用引起的错误

如果你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 foo;
    //let bar;
    //像上面这样如果变量定义了但不使用，就会发生警告

    let _foo;
    let _bar;
    //像上面这样，告诉编译器这两个变量是故意不使用的，就不会警告
}

变量遮蔽特性

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;  //不可变变量，绑定的内存不可更改，内存的值不可更改。
    //假设绑定的内存对象为1号
    
    // 在main函数的作用域内对之前的x进行遮蔽
    let x = x + 1;  //新的同名不可变变量进行遮蔽
    //绑定了新的内存对象，假设为2号，该内存对象中的值为(1号内存对象中存储的值+1)
    //这一行后面相同作用域的程序中，x都指代的是2号内存对象

    {
        // 在当前的花括号作用域内，对上面最近的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。当运行此程序，将输出以下内容：

The value of x in the inner scope is: 12
The value of x is: 6

注意： 这和 mut 声明可变变量的使用是不同的。第二个 let 生成了完全不同的新变量，因为它开辟了新的内存对象，两个变量只是恰好拥有同样的名称，但底层的内存对象是不同的。而 mut 声明的变量，可以修改同一个内存地址上的值，并不会产生新的内存对象。

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。

变量遮蔽不仅可以作用于相同类型的变量，而且可以方便我们在改变变量类型的情况下仍然使用同样的名字：

//将输入的字符串转换成数字
fn main(){
    println!("输入一个大于0的数字");
    let mut guess = String::new();

    //guess为可变变量，绑定的内存不可更改，内存存储的值可更改
    
    //从这里往后的guess都是string类型
    io::stdin().read_line(&mut guess).expect("无法读取行");
    
    // 报错：string不能和int进行比较
    // if guess > 0 {
    //     print!("数字大于0!")
    // }

    // 类型转换，绑定新的内存对象，内存类型是i32类型(int类型)，可以进行比较
    // guess.trim().parse() 将字符串转换为数字，用guess绑定的新内存对象存储
    // 同名不同内存
    let guess:i32 = guess.trim().parse().expect("转换失败");
    //从这里往后的guess都是i32类型
    if guess > 0 {
        print!("数字大于0!");
    }
}

// 思考：为什么上面例子中的这句代码不能写成下面这样，进行类型推断？
let guess = guess.trim().parse().expect("转换失败");

// 因为可变变量只有一块内存，内存类型是在声明时确定的，并且一旦声明，其类型就不能改变，类型推断也不行。
// guess已经绑定了string类型的内存对象
// 把一个数字存给string类型的内存对象是不允许的
// 错误原因是进行了错误类型赋值。
// 要改变可变变量的类型，就要靠（注明了类型的变量遮蔽）来实现。

不可变变量：内存不可改，内存的值不可改。
可变变量：内存不可改，内存的值可改。