Rust 編程之道 - Rust 變量與綁定

Rust 從函數式語言中借鑑了 let 關鍵字建立變量。 Let 建立的變量通常稱爲綁定（Binding），它代表了標識符（Identifier）和值（value）之間創建的一種關聯關係。數組

Rust 位置表達式和值表達式

Rust 中的表達式通常能夠分爲位置表達式（Place Expression）和值表達式（Value Expression）。安全

位置表達式

位置表達式即表示內存位置的表達式。分爲markdown

本地變量
靜態變量
解引用（*expr）
數組索引（expr[expr])
字段引用（expr.field）
位置表達式組合

經過位置表達式能夠對某個數據單元的內存進行讀寫。主要是進行寫操做，也就是位置表達式能夠被賦值的緣由。函數

值表達式

除了位置表達式之外的表達式就是值表達式。值表達式通常值引用了某個存儲單元地址中的數據。至關於數據值，只能進行讀操做。spa

從語義角度講，位置表達式表明了數據持久性數據，值表達式表明了臨時數據。位置表達式通常有持久狀態，值表達式通常爲字面量或爲表達式求值過鄭重建立的臨時值。指針

表達式的求值過程在不一樣的上下文中會有不一樣的結果。求值上下文也分爲位置上下文（Place Context）和值上下文（Value Context）code

位置上下文

賦值或者複合賦值語句左側的操做數 a = b + c 其中 a 就是位置上下文
一元表達式的獨立操做數。
包含隱式借用（引用）的操做數。
match 判別式或 let 綁定右側在使用 ref 模式匹配的時候也是位置上下文。

除此之外都是值上下文。值表達式不能出如今位置上下文中。示例以下：orm

pub fn temp() -> i32 {
	return 1;
} 

fn main () {
	let x = &temp(); // temp 函數調用是一個無效的位置表達式
	temp() = *x; // error 報錯
}
複製代碼

函數 temp 的調用放到了賦值語句左邊的位置上下文中，此時編譯器報錯，由於 temp 函數調用的是一個無效的位置表達式，它是值表達式。索引

不可綁定與可變綁定

使用 let 關鍵字聲明的位置表達式默認不可變，爲不可變綁定，簡單來說，就是 let 聲明的變量不可變，相似於 JavaScript 中的 const 關鍵字。ip

fn main () {
	let a = 1; // a 不可變
  // a = 2; immutable and error
	let mut b = 2; // 增長可變聲明
	b = 3;
}
複製代碼

經過 mut 關鍵字，能夠聲明可變的位置表達式，便可變綁定，可變綁定能夠正常修改和賦值。

從語義上來說，let 默認聲明的不可變綁定只能對相應的存儲單元進行讀取，而 let mut 聲明的可變綁定則是能夠對相應的存儲單元進行寫入的。

全部權與引用

當位置表達式出如今值上下文中時，該表達式會把內存地址轉移給另一個位置表達式，這實際上是全部權轉移。

fn main () {
	let place1 = "hello";
	let place2 = "hello".to_string();
  let other = place1;
  println!("{:?}", other);
	let other = place2;
  println("{:?}", other) // error 
}
複製代碼

上面代碼中使用 let 聲明瞭兩個綁定， place1 和 place2。而後將 place1 賦值給新的變量 other。由於 place1 是一個位置表達式，出如今了賦值操做符的右側，即一個值上下文內，因此 place1 會將內存地址轉移給 other。同理將 place2 複製給新聲明的 other ，place2 的內存地址一樣會轉移給 other。

第二次聲明 other 將 place2 地址賦值給 other 時，會出現報錯，意爲該處使用了已經移動的值，之因此會出現這種區別，實際上是和底層內存安全管理有關係。這兩種行爲雖然有差異，都是 Rust 爲了安全刻意爲之。

在語義上，每一個變量綁定實際上都擁有該存儲單元的全部權，這種轉移內存地址的行爲就是全部權（OwnerShip）的轉移，在 Rust 中移動（Move）語義，那種不轉移的狀況其實是一種複製（Copy）語義。Rust 無 GC，因此徹底靠全部權來進行內存管理。

在開發中，通常不須要轉移全部權。Rust 提供了引用操做符（&），能夠直接獲取表達式的存儲單元地址，即內存爲止。能夠經過該內存位置對內存進行讀取。

fn main () {
	let a = [1,2,3];
  let b = &a;     // 獲取內存地址，至關於指針
  println!("{:p}", b);

	let mut c = vec![1,2,3];
  let d = &mut c;
  d.push(4);
  println!("{:?}", d);
}
複製代碼

上面代碼中，b 以 & 的方式獲取 a 的內存地址，這種方式不會引發全部權轉移，由於使用引用操做符已經將賦值表達式右側變成了位置上下文，它知識共享內存位置，經過 println! 宏指定{:p} 格式，能夠打印 b 的指針地址，也就是內存地址。

經過 let mut 聲明動態常數數組c ，經過 &mut 可獲取 c 的可變引用，賦值給 d，對於 d 的 push 操做，插入新的元素 4。要獲取可變引用，必須先聲明可變綁定。

不管是&a 仍是 &mut c 都至關於對於 a 和 c 全部權的借用，由於 a 和 c 還依舊保留他們的全部權，因此引用也稱之爲借用。