集册 Rust 编程语言 变量绑定

变量绑定

欢马劈雪     最近更新时间:2020-08-04 05:37:59

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variable-bindings.md
commit 6ba952020fbc91bad64be1ea0650bfba52e6aab4

事实上每一个非“Hello World” Rust 程序都用了变量绑定。他们将一些值绑定到一个名字上,这样可以在之后使用他们。let被用来声明一个绑定,像这样:

fn main() {
    let x = 5;
}

在每个例子中都写上fn main() {有点冗长,所以之后我们将省略它。如果你是一路看过来的,确保你写了main()函数,而不是省略不写。否则,你将得到一个错误。

模式(Patterns)

在许多语言中,这叫做变量。不过 Rust 的变量绑定有一些不同的巧妙之处。例如let表达式的左侧是一个“[模式](Patterns 模式.md)”,而不仅仅是一个变量。这意味着我们可以这样写:

let (x, y) = (1, 2);

在这个表达式被计算后,x将会是1,而y将会是2.模式非常强大,并且本书中有[关于它的部分](Patterns 模式.md)。我们现在还不需要这些功能,所以接下来你只需记住有这个东西就行了。

类型注解(Type annotations)

Rust 是一个静态类型语言,这意味着我们需要先确定我们需要的类型。那为什么我们第一个例子能编译过呢?好的,Rust有一个叫做类型推断的功能。如果它能确认这是什么类型,Rust 不需要你明确地指出来。

若你愿意,我们也可以加上类型。类型写在一个冒号(:)后面:

let x: i32 = 5;

如果我叫你对着全班同学大声读出这一行,你应该大喊“x被绑定为i32类型,它的值是5”。

在这个例子中我们选择x代表一个 32 位的有符号整数。Rust 有许多不同的原生整数类型。以i开头的代表有符号整数而u开头的代表无符号整数。可能的整数大小是 8,16,32 和 64 位。

在之后的例子中,我们可能会在注释中注明变量类型。例子看起来像这样:

fn main() {
    let x = 5; // x: i32
}

注意注释和let表达式有类似的语法。理想的 Rust 代码中不应包含这类注释。不过我们偶尔会这么做来帮助你理解 Rust 推断的是什么类型。

可变性(Mutability)

绑定默认是不可变的immutable)。下面的代码将不能编译:

let x = 5;
x = 10;

它会给你如下错误:

error: re-assignment of immutable variable `x`
     x = 10;
     ^~~~~~~

如果你想一个绑定是可变的,使用mut

let mut x = 5; // mut x: i32
x = 10;

不止一个理由使得绑定默认不可变的,不过我们可以通过一个 Rust 的主要目标来理解它:安全。如果你没有使用mut,编译器会捕获它,让你知道你改变了一个你可能并不打算让它改变的值。如果绑定默认是可变的,编译器将不可能告诉你这些。如果你确实想变量可变,解决办法也非常简单:加个mut

尽量避免可变状态有一些其它好处,不过这不在这个教程的讨论范围内。大体上,你总是可以避免显式可变量,并且这也是 Rust 希望你做的。即便如此,有时,可变量是你需要的,所以这并不是被禁止的。

初始化绑定(Initializing bindings)

Rust 变量绑定有另一个不同于其它语言的方面:绑定要求在可以使用它之前必须初始化。

让我们尝试一下。将你的src/main.rs修改为为如下:

fn main() {
    let x: i32;

    println!("Hello world!");
}

你可以用cargo build命令去构建它。它依然会输出“Hello, world!”,不过你会得到一个警告:

   Compiling hello_world v0.0.1 (file:///home/you/projects/hello_world)
src/main.rs:2:9: 2:10 warning: unused variable: `x`, #[warn(unused_variable)] on by default
src/main.rs:2     let x: i32;
                      ^

Rust 警告我们从未使用过这个变量绑定,但是因为我们从未用过它,无害不罚。然而,如果你确实想使用x,事情就不一样了。让我们试一下。修改代码如下:

fn main() {
    let x: i32;

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

然后尝试构建它。你会得到一个错误:

$ cargo build
   Compiling hello_world v0.0.1 (file:///home/you/projects/hello_world)
src/main.rs:4:39: 4:40 error: use of possibly uninitialized variable: `x`
src/main.rs:4     println!("The value of x is: {}", x);
                                                    ^
note: in expansion of format_args!
<std macros>:2:23: 2:77 note: expansion site
<std macros>:1:1: 3:2 note: in expansion of println!
src/main.rs:4:5: 4:42 note: expansion site
error: aborting due to previous error
Could not compile `hello_world`.

Rust 是不会让我们使用一个没有经过初始化的值的。接下来,让我们讨论一下我们添加到println!中的内容。

如果你输出的字符串中包含一对大括号({},一些人称之为胡须。。(译注:moustaches,八字胡)),Rust将把它解释为插入值的请求。字符串插值String interpolation)是一个计算机科学术语,代表“在字符串中插入值”。我们加上一个逗号,然后是一个x,来表示我们想插入x的值。逗号用来分隔我们传递给函数和宏的参数,如果你想传递多个参数的话。

当你只写了大括号的时候,Rust 会尝试检查值的类型来显示一个有意义的值。如果你想指定详细的语法,有很多选项可供选择。现在,让我们保持默认格式,整数并不难打印。

作用域和隐藏(Scope and shadowing)

让我们回到绑定。变量绑定有一个作用域 - 他们被限制只能在他们被定义的块中存在。一个块是一个被{}包围的语句集合。函数定义也是块!在下面的例子中我们定义了两个变量绑定,xy,他们位于不同的作用域中。x可以在fn main() {}块中被访问,而y只能在内部块内访问:

fn main() {
    let x: i32 = 17;
    {
        let y: i32 = 3;
        println!("The value of x is {} and value of y is {}", x, y);
    }
    println!("The value of x is {} and value of y is {}", x, y); // This won't work
}

第一个println!将会打印“The value of x is 17 and the value of y is 3”,不过这个并不能编译成功,因为第二个println!并不能访问y的值,因为它已不在作用域中。相反我们得到如下错误:

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