Rust中的變量的聲明和定義

變量的聲明和定義

Rust中合法的標識符（包括變量名、函數名、triat名等）必須由數字、字母、下划線組成，而且不能以數字開頭。這個和很多語言都是一樣的。Rust將來也會允許其他Unicode字符作為標識符，還有raw identifier功能，這樣可以使關鍵字作為標識符，比如r#self,這個用途在FFI中最多。

變量的聲明: let variable : i32 = 100; , 在rust中采用的變量的聲明方式不同於以往語言的聲明方式，這里先看變量的聲明， 變量的聲明時，是變量的名字先在前，而變量的類型在后面，let variable: i32;就是這個樣子。

這樣變量聲明的好處是，對於語法分析來說分析更為方便，並且在變量聲明語句中最為重要的是變量的名字，將變量名提前突出顯式變量名的重要性，對於類型是變量名的附加說明，可以通過上下文推導出變量的類型，當讓rust的自動類型推導具有局限性，對於不能推導出來的類型，需要手動添加類型說明。

變量聲明中的let的使用也是借鑒了函數式語言的思想，let表明的是綁定的含義，表示的是將變量名和內存作了一層綁定關系。在Rust中，一般把聲明的局部變量並初始化的語句稱為”變量綁定“， 這里強調的是”綁定“的含義，這里和C++/C中的”賦值初始化語句有所不同。

變量定義的一些問題

Rust中，每個變量必須被合理初始化之后才能被使用，使用未初始化變量這樣的錯誤，在rust中是不可能出現的。

檢查是否聲明初始化變量

剛剛上面的let variable : i32;這個是聲明，而沒有給變量賦值，這個在別的語言中可能是行的通的，但是在rust中，編譯器直接報錯（如果在后面使用這個為賦值（定義）的變量， Rust編譯器會對代碼作基本的靜態分支流程分析，確保變量在使用之前一定被初始化，variable沒有綁定任何值，這樣的代碼會引起很多內存不安全的問題，比如計算結果非預期、程序崩潰，所以Rust編譯器必須報錯。

let variable: i32;
println!("variable  = {}", variable); // error[E0381]: use of possibly unintialized 'variable' 

檢測分支流程是否產生為初始化變量

Rust編譯器的靜態分支流程分析比較嚴格。

fn main() {
    let x: i32;
    if true {
        x = 1;
    } else {
        x = 2;
    }
    println!("x = {}", x);
}

這里的if分支的所有情況都給變量x綁定了值，所以它可以運行。但是如果去掉else分支，編譯器就會報錯：

error: use of possibly unintialized variable : 'x'
println!("x = {}", x);

從這里可以看到編譯器已經檢查出來變量x沒有被正確的初始化。去掉else分支后，編譯器的靜態分支流程分析判斷出在if表達式之外的println!也用到了變量x，但並未有綁定任何值得行為。編譯器的靜態分支流程分析並不能識別if表達式中的條件是true， 所以他要檢查所有分支的情況。（這個在程序設計語言領域中有專門去做研究的，比如軟件的靜態分析，一些參考材料：南京大學的軟件分析課程）

要是在把println!語句也去掉的話，則可以正常編譯運行，這是因為if表達式之外再也沒有任何地方使用變量x， 在唯一使用到x的if表達式中已經綁定了值，所以編譯正常。

// 有一個例子
fn test(condition: bool ){
    let x: i32; //聲明x
    if condition {
        x = 1; //初始化x,這里是初始化
        println!("{}", x); 
    }
    // 如果條件不滿足，x沒有被初始化

    //但是沒有關系，只要這里不使用x就沒有事
}

檢測循環中是否產生未初始化變量

當循環中使用break關鍵字的時候，break會將分支中的變量值返回。

fn main() {
    let x : i32;
    loop {
        if true {
            x = 2;
            break;
        }
    }
    println!("{}", x);// 2
}

Rust編譯器的靜態分支流程分析知道，break會將x的值返回,這樣loop循環之外println!可以正常打印x的值

空數組或向量可以初始化變量

當變量綁定空的數組或向量時，需要顯式制定類型，否則編譯器無法推斷其類型。

fn main() {
    let a: Vec<i32> = vec![];
    let b: [i32; 0] = [];
}

要是不加顯式類型標注的話，編譯器就會報錯： error[e0282]: type annotation needed 空數組或向量可以用來初始化變量，但目前暫時無法用於初始化常量或靜態變量。

轉移了所有權產生了未初始化變量

當將一個已經初始化的變量y綁定給另外一個變量y2時，Rust會把y看做邏輯上的未初始化變量。 這里的y和y2都是移動語義的變量，移動語義的變量會發生所有權的交接，而值語義，就像其他C++語言默認的都是傳值。

fn main() {
    let x = 42; //原生類型都是值語義，默認存儲在棧上，
    let y = Box::new(4); //變量是由Box裝箱到堆上的， Box::new方法在堆上分配內存返回指針
    //並與y綁定，而指針y存儲在棧上，
    println!("{}", y);
    let x2 = x;
    let y2 = y;
    //println!("{}", y);//發生了所有權的轉移，所以這里的變量y可以看做沒有未被初始化的變量
    //但是如果重新給變量綁定上一個值，變量y依然是可用的，這個過程叫做重新初始化
}