变量与可变性

讲解

Rust 的变量用 let 声明，并且默认不可变（immutable）——这是 Rust 与大多数语言相反的设计。不可变是默认项，意味着每当你看到 let x = 5，就可以确信 x 在这段作用域里永远是 5，阅读代码时心智负担小得多；想修改必须显式加 mut（mutable），让「这里会变」成为代码里显眼的标记。

试图修改不可变变量不是风格问题，而是编译错误。编译器这一拦看着烦，实则把一整类「某个值在别处被悄悄改掉」的 bug 消灭在编译期。多线程场景下这个约束的价值会成倍放大（第 24 章）。

遮蔽（shadowing）是 Rust 特有的能力：用 let 再次声明同名变量，前一个变量被「遮蔽」，之后的代码看到的是新变量。它和 mut 的区别很关键——遮蔽是创建新变量，可以改变类型；mut 是原地修改，类型不能变。对「同一个逻辑值的多步变换」（比如字符串去空格再转数字），遮蔽既安全又顺读。

最后是常量 const：必须用 const 关键字、必须标注类型、只能赋编译期可求值的表达式、全大写加下划线命名（SCREAMING_SNAKE_CASE）。常量在所有作用域都可声明，且永远不可变——连 mut 都不行。

示例

不可变是默认值，可变要显式声明：

fn main() {
    let x = 5;
    println!("x = {x}");

    let mut y = 10;
    println!("y 初始为 {y}");
    y = 20;
    println!("y 现在是 {y}");

    assert_eq!(x, 5);
    assert_eq!(y, 20);
}

如果试图修改不可变变量，编译会直接失败（本教程的构建脚本会验证这段代码确实编译不过）：

// compile-fail: 修改不可变变量
fn main() {
    let x = 5;
    x = 6;
    println!("{x}");
}

编译器给出的报错大意如下，注意它连修复建议都写好了：

error[E0384]: cannot assign twice to immutable variable `x`
 --> main.rs:3:5
  |
2 |     let x = 5;
  |         - first assignment to `x`
  |         help: consider making this binding mutable: `mut x`
3 |     x = 6;
  |     ^^^^^ cannot assign twice to immutable variable

遮蔽可以连类型一起换；常量则恒定不变：

const MAX_PLAYERS: u32 = 100_000;

fn main() {
    let spaces = "   ";
    let spaces = spaces.len(); // 遮蔽：从 &str 变成 usize

    let mut count = spaces;
    count += 1; // mut 只能改值，类型还是 usize

    println!("空格数 {spaces}，加一后 {count}，上限 {MAX_PLAYERS}");
    assert_eq!(count, 4);
}

常见坑

• 满屏 mut：把每个变量都标 mut 等于关掉了编译器的保护，还会收到 unused mut 警告。只在真的需要修改时加。
• 分不清遮蔽和 mut：let 重复声明是遮蔽（新变量、可换类型）；不带 let 的赋值是修改（要求原变量是 mut、类型不变）。
• 给 const 赋运行时值：const 的值必须在编译期确定，函数调用结果、用户输入都不行——那种场景用 let。
• 警告当错误忽视：编译器对未使用变量的警告（unused variable）往往指向逻辑漏洞——本来想用的值没用上，先看警告再继续。

小结

let 默认不可变，mut 显式开修改权限；遮蔽用同名新变量做变换；const 是编译期常量。这些约定让「值在哪里会变」一目了然。下一章认识标量类型。