Rust学习笔记 01：变量和可变性

对应代码文件：src/bin/01_variables_mutability.rs

运行命令：

cargo run --bin lesson01_variables_mutability

学习目标

本节讲清楚 Rust 变量的默认规则：变量默认不可变，需要修改时显式写 mut。

这些规则不是语法限制那么简单。它们让编译器能提前发现意外修改，也为后续所有权、借用和并发安全打基础。

• 理解 let 创建绑定，而不是简单等同于其他语言里的赋值。
• 区分不可变变量、可变变量、shadowing 和常量。
• 知道什么时候应该用 mut，什么时候应该用 shadowing。
• 能解释 const 为什么必须写类型和编译期值。

核心概念速查

术语	基本意思	本节用途
绑定 binding	let name = value 会把名字绑定到一个值上。	Rust 常说“绑定”而不是“变量赋值”，因为名字和值的关系还会受所有权影响。
不可变 immutable	默认不能修改同一个绑定里的值。	这能减少意外状态变化，让代码更容易推理。
可变 mutable	用 mut 声明后，可以给同一个变量重新赋值。	mut 是对读者和编译器的明确提示：这里会改变状态。
遮蔽 shadowing	用新的 let 声明同名变量，旧绑定被新绑定遮住。	它可以改变值，也可以改变类型，常用于转换数据。
常量 const	全局或局部的固定值，必须标注类型，且必须能在编译期确定。	适合保存不会变化的配置值，比如最大重试次数。

完整源码

fn main() {
    // Rust 变量默认不可变。不可变能减少意外修改，让代码更容易推理。
    let language = "Rust";
    println!("正在学习: {language}");

    // 如果需要修改变量，必须显式写 mut。
    let mut score = 0;
    score += 10;
    println!("当前分数: {score}");

    // shadowing（遮蔽）会创建一个新的同名变量，不要求原变量是 mut。
    // 常用于把一个值转换成另一种形式。
    let spaces = "   ";
    let spaces = spaces.len();
    println!("空格数量: {spaces}");

    // const 是编译期常量，必须写类型，通常使用全大写命名。
    const MAX_POINTS: u32 = 100;
    println!("满分: {MAX_POINTS}");
}

运行与观察

使用 cargo run --bin lesson01_variables_mutability 可以只运行本节示例。

这里的 --bin 后面写的是 Cargo.toml 中声明的目标名，不是 .rs 文件名。文件名用于组织源码，bin 名用于 Cargo 运行。

建议初学时先直接运行，再修改一两行代码观察编译器提示。Rust 的错误信息通常会指出所有权、类型或借用规则哪里不满足。

逐段解读

不可变变量

let language = "Rust"; 创建不可变绑定。后续不能写 language = ...。

可变变量

let mut score = 0; 允许后续重新赋值。示例里用 score += 10 修改分数。

遮蔽变量

let spaces = " "; let spaces = spaces.len(); 使用同名 let 把字符串转换成长度。

常量

const MAX_POINTS: u32 = 100_000; 在编译期确定，类型 u32 必须写出来。

专有词语详解

绑定 binding

let name = value 会把名字绑定到一个值上。

Rust 常说“绑定”而不是“变量赋值”，因为名字和值的关系还会受所有权影响。

不可变 immutable

默认不能修改同一个绑定里的值。

这能减少意外状态变化，让代码更容易推理。

可变 mutable

用 mut 声明后，可以给同一个变量重新赋值。

mut 是对读者和编译器的明确提示：这里会改变状态。

遮蔽 shadowing

用新的 let 声明同名变量，旧绑定被新绑定遮住。

它可以改变值，也可以改变类型，常用于转换数据。

常量 const

全局或局部的固定值，必须标注类型，且必须能在编译期确定。

适合保存不会变化的配置值，比如最大重试次数。

初学者拓展

变量默认不可变，是 Rust 倾向“先保证清晰，再允许变化”的体现。

mut 不会绕开类型系统。可变变量可以改变值，但不能把 i32 直接改成 String。

shadowing 创建的是新绑定，因此可以改变类型。它很适合把输入字符串逐步转换为数字、长度或结构化数据。

const 和不可变变量不同。不可变变量仍然是运行时绑定，常量则会在编译期展开到使用位置。

常见误区

• 不要把“不可变”理解成值永远不能变化。它指的是当前绑定不能被重新赋值。
• 不要滥用 mut。如果只需要一次转换，shadowing 往往更清晰。
• const 不是 let 的加强版。它必须写类型，也不能保存运行时才知道的结果。
• 数字里的下划线只提高可读性，100_000 和 100000 是同一个数。

进阶练习与参考答案

练习 1：修复不可变变量错误

要求：把一个分数从 80 改成 90，并打印最终结果。

参考答案：

fn main() {
    let mut score = 80;
    score = 90;
    println!("score={score}");
}

解释：score 需要修改，所以声明时必须写 mut。

练习 2：用 shadowing 改变类型

要求：把字符串 "42" 转成数字，再加 8 输出。

参考答案：

fn main() {
    let value = "42";
    let value: i32 = value.parse().expect("需要数字");
    println!("{}", value + 8);
}

解释：第二个 let value 创建了新绑定，类型从 &str 变成 i32。

练习 3：定义常量

要求：定义常量 MAX_RETRY，表示最多重试 3 次。

参考答案：

const MAX_RETRY: u8 = 3;

fn main() {
    println!("最多重试 {MAX_RETRY} 次");
}

解释：const 必须写类型，适合表达稳定不变的规则。

相关笔记

• Rust学习笔记 02：数据类型