变量与可变性
正如在“使用变量存储值”章节中提到的那样，默认情况下，变量是不可变的。这是 Rust 为了引导你以一种能够利用 Rust 提供的安全性和简易并发性的方式编写代码而采取的众多措施之一。但是，你仍然可以选择使变量可变。让我们探索一下 Rust 如何鼓励你倾向于不可变性，以及为什么有时你可能想要选择放弃不可变性。
当变量是不可变的时，一旦值绑定到一个名称，你就无法更改该值。为了说明这一点，请在你的 projects 目录中使用 cargo new variables 生成一个名为 variables 的新项目。
然后，在你的新 variables 目录中，打开 src/main.rs 并将其代码替换为以下代码，该代码目前还无法编译
文件名: src/main.rs
fn main() {
let x = 5;
println!("The value of x is: {x}");
x = 6;
println!("The value of x is: {x}");
}保存并使用 cargo run 运行程序。你应该会收到一条关于不可变性错误的错误消息，如下输出所示
$ cargo run
Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
error[E0384]: cannot assign twice to immutable variable `x`
--> src/main.rs:4:5
|
2 | let x = 5;
| - first assignment to `x`
3 | println!("The value of x is: {x}");
4 | x = 6;
| ^^^^^ cannot assign twice to immutable variable
|
help: consider making this binding mutable
|
2 | let mut x = 5;
| +++
For more information about this error, try `rustc --explain E0384`.
error: could not compile `variables` (bin "variables") due to 1 previous error
这个例子展示了编译器如何帮助你找到程序中的错误。编译器错误可能会令人沮丧，但实际上它们只是意味着你的程序还没有安全地执行你想要的操作；它们不是意味着你不是一个好的程序员！经验丰富的 Rustacean 仍然会遇到编译器错误。
你收到了错误消息 cannot assign twice to immutable variable `x`，因为你试图为不可变的 x 变量分配第二个值。
当我们尝试更改指定为不可变的值时，收到编译时错误非常重要，因为这种情况很可能导致错误。如果我们代码的一部分在假设某个值永远不会改变的情况下运行，而另一部分代码更改了该值，则代码的第一部分可能无法执行其设计目的。这种错误的根源可能很难在事后追踪，特别是当第二段代码仅在有时更改值时。Rust 编译器保证当你声明一个值不会更改时，它真的不会更改，因此你不必自己跟踪它。因此，你的代码更容易理解。
但是，可变性可能非常有用，并且可以使代码更易于编写。尽管变量默认是不可变的，但你可以通过在变量名称前面添加 mut 使其可变，就像你在第 2 章中所做的那样。添加 mut 还可以向代码的未来读者传达意图，表明代码的其他部分将更改此变量的值。
例如，让我们将 src/main.rs 更改为以下内容
文件名: src/main.rs
fn main() { let mut x = 5; println!("The value of x is: {x}"); x = 6; println!("The value of x is: {x}"); }
当我们现在运行程序时，我们得到这个
$ cargo run
Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.30s
Running `target/debug/variables`
The value of x is: 5
The value of x is: 6
当使用 mut 时，我们被允许将绑定到 x 的值从 5 更改为 6。最终，决定是否使用可变性取决于你，并取决于你认为在特定情况下最清晰的方式。
常量
与不可变变量类似，常量是绑定到名称且不允许更改的值，但常量和变量之间存在一些差异。
首先，你不允许将 mut 与常量一起使用。常量不仅仅是默认不可变的，它们始终是不可变的。你使用 const 关键字而不是 let 关键字声明常量，并且值的类型必须进行注解。我们将在下一节，“数据类型”中介绍类型和类型注解，所以现在不必担心细节。只需知道你必须始终注解类型。
常量可以在任何作用域中声明，包括全局作用域，这使得它们对于代码的许多部分需要了解的值非常有用。
最后一个区别是，常量只能设置为常量表达式，而不是只能在运行时计算的值的结果。
这是一个常量声明的示例
#![allow(unused)] fn main() { const THREE_HOURS_IN_SECONDS: u32 = 60 * 60 * 3; }
常量的名称是 THREE_HOURS_IN_SECONDS，其值设置为将 60（一分钟内的秒数）乘以 60（一小时内的分钟数）再乘以 3（我们希望在此程序中计数的 小时数）的结果。Rust 的常量命名约定是使用全大写字母，单词之间用下划线分隔。编译器能够在编译时评估有限的操作集，这使我们可以选择以一种更易于理解和验证的方式写出此值，而不是将此常量设置为值 10,800。有关声明常量时可以使用哪些操作的更多信息，请参阅Rust 参考手册中关于常量求值的部分。
常量在程序运行的整个时间内都有效，在其声明的作用域内。此属性使常量对于你的应用程序域中程序的多个部分可能需要了解的值（例如，游戏玩家可以获得的最大积分数或光速）非常有用。
将程序中通篇使用的硬编码值命名为常量，有助于向代码的未来维护者传达该值的含义。它还有助于在你的代码中只有一个地方需要更改，如果将来需要更新硬编码值。
隐藏
正如你在第 2 章的猜谜游戏教程中看到的那样，你可以声明一个与先前变量同名的新变量。Rustacean 说第一个变量被第二个变量隐藏了，这意味着当您使用变量名称时，编译器将看到第二个变量。实际上，第二个变量会覆盖第一个变量，将变量名称的任何用途都归于自身，直到它本身被隐藏或作用域结束。我们可以通过使用相同的变量名称并重复使用 let 关键字来隐藏变量，如下所示
文件名: src/main.rs
fn main() { let x = 5; let x = x + 1; { let x = x * 2; println!("The value of x in the inner scope is: {x}"); } println!("The value of x is: {x}"); }
此程序首先将 x 绑定到值 5。然后，它通过重复 let x = 创建一个新变量 x，取原始值并加 1，使 x 的值变为 6。然后，在用花括号创建的内部作用域中，第三个 let 语句也隐藏了 x 并创建了一个新变量，将先前的值乘以 2，使 x 的值为 12。当该作用域结束时，内部隐藏结束，x 恢复为 6。当我们运行此程序时，它将输出以下内容
$ cargo run
Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.31s
Running `target/debug/variables`
The value of x in the inner scope is: 12
The value of x is: 6
隐藏与将变量标记为 mut 不同，因为如果我们不使用 let 关键字而意外地尝试重新赋值给此变量，我们将收到编译时错误。通过使用 let，我们可以对值执行一些转换，但在这些转换完成后使变量保持不可变。
mut 和隐藏之间的另一个区别是，因为当我们再次使用 let 关键字时，我们实际上是在创建一个新变量，所以我们可以更改值的类型，但重用相同的名称。例如，假设我们的程序要求用户通过输入空格字符来显示他们希望在某些文本之间有多少空格，然后我们希望将该输入存储为一个数字
fn main() { let spaces = " "; let spaces = spaces.len(); }
第一个 spaces 变量是字符串类型，第二个 spaces 变量是数字类型。因此，隐藏使我们不必想出不同的名称，例如 spaces_str 和 spaces_num；相反，我们可以重用更简单的 spaces 名称。但是，如果我们尝试为此使用 mut，如此处所示，我们将收到编译时错误
fn main() {
let mut spaces = " ";
spaces = spaces.len();
}该错误表明我们不允许改变变量的类型
$ cargo run
Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
error[E0308]: mismatched types
--> src/main.rs:3:14
|
2 | let mut spaces = " ";
| ----- expected due to this value
3 | spaces = spaces.len();
| ^^^^^^^^^^^^ expected `&str`, found `usize`
For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.
error: could not compile `variables` (bin "variables") due to 1 previous error
现在我们已经探索了变量的工作原理，让我们看看它们可以拥有的更多数据类型。