Rust 勸退系列 06：常量

大家好，我是站長 polarisxu。

這是 Rust 勸退系列的第 6 個教程，探討 Rust 中的常量，因爲 static 和常量有類似之處，因此一併探討。（Rust By Example 中甚至將常量分成兩種類型：const 和 static，我個人覺得常量是常量，static 修飾的是變量，不能算是常量）

01 常量

在 Rust 語言中，術語 "常量" 用於表示固定的值，比如 5 、-89、 I love Rust、3.14 等等。一旦我們定義了一個常量，那麼就再也不能改變常量的值了。

Rust 語言中使用 const 關鍵字來定義一個常量。定義常量時需要明確指定常量的數據類型。

看看下面的代碼：（&str 類型以後講解）

const NUM: i32 = 5;  // const NUM = 5i8 編譯不通過
const PI: f64 = 3.14;
const LOVE: &str = "I love Rust!"; // 也可以使用： &'static str，即指定聲明週期

在變量那一節講過字面量。常量要求賦值時只能是常量表達式（字面量是常量表達式一種），這一點大部分語言都類似，即要求是編譯期能計算出值的。

關於常量，需要注意以下幾點：

• 必須顯示指定數據類型。這一點我認爲不如 Go。變量能推斷，爲什麼常量不能推斷呢？Go 甚至是無類型常量，這樣在具體參與計算或賦值時，在賦予合適的類型，有點類似 Rust 變量的動態推斷。即使有字面量類型後綴也不行。

• 常量名一般使用大寫字母，否則編譯器會報 Warning。

• 在編譯時，常量會被替換爲具體的值。這有點類似於 C 語言中的 #define。

• 常量不支持重定義（遮蔽），這和變量是不同的。

02 靜態變量

這部分內容，我建議你看完就忘掉它！！！

Rust 中，靜態變量也叫全局變量。一般不建議使用。通過 static 定義靜態變量。（Go 中沒有 static 關鍵字）

示例：

static NUM: i32 = 100;

之所以將它和常量放在一起講，是因爲和常量有一些相似之處：

• 定義方式類型，一個使用 static，一個使用 const；

• 名稱都要求使用大寫，否則會報 Warning；

• 都必須明確指定類型；

• 兩者都要求必須使用常量表達式進行賦值，即必須是編譯期能計算出的值；

但和常量也有一些重要的區別：

• 常量在編譯時被內聯，但靜態變量不會。在整個程序中靜態變量只有一個實例，也就是說所有引用都指向同一個地址。

• 常量不可變，而靜態變量和普通變量一樣，默認不可變，但可以通過 mut 關鍵字定義爲可變。

也正是因爲全局變量有可變特性，導致多個線程同時訪問時，可能引發數據競爭，導致內存安全問題。因此，對於全局可變變量的訪問和修改必須放在 unsafe 塊中進行。以下代碼編譯不通過：

static mut NUM: i32 = 10;

fn main() {
    NUM += 1;
    println!("{}", NUM);
}

編譯器提示：

error[E0133]: use of mutable static is unsafe and requires unsafe function or block

改爲這樣就可以了：

static mut NUM: i32 = 10;

fn main() {
    unsafe {
        NUM += 1;
        println!("{}", NUM);
    }
}

unsafe，Go 程序員應該很熟悉。在 Go 中一般也建議別用它。

如果不用 unsafe，也就是靜態變量別定義爲可變，那這和常量似乎沒啥區別，直接使用 const 更好。

03 小結

Rust 中的常量沒有太多特殊的地方，但靜態變量，我建議忘記它的存在。可能有極端的場景，通過靜態變量能帶來一些好處，但應該不是必須的。Rust 本身就夠複雜的了，能學簡單點就簡單點。因此，我建議你可以忘掉關於 static 的內容。

上次有朋友截了個圖，發現這個系列閱讀量階梯型下跌：

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