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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 1if 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。

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