第4章：变量与可变性——let、mut、shadowing 与 const

变量，是编程语言里最基础的概念之一。但 Rust 里的变量，跟 JavaScript 或 Python 不太一样。它有一套自己的规矩，说白了就是：默认不可变，想变你得主动说一声。

我第一次接触 Rust 时，也被这个设计惊到了。心想：变量不就是用来变的吗？后来写多了才明白，这个设计其实是在帮你减少 bug。嗯，咱们慢慢聊。

4.1 默认不可变：let 的“静”与“动”

在 Rust 里，用 let 声明一个变量，默认是不可变的。什么意思？就是一旦赋值，就不能再改了。

fn main() {
    let x = 5;
    x = 6; // 编译错误：不能对不可变变量二次赋值
}

你可能会问：为什么要有这种限制？

我个人习惯把这种设计理解为“安全锁”。想象一下，你写了一个大型项目，变量被到处引用。如果某个变量突然被改了，你很难追踪是谁改的、什么时候改的。Rust 的默认不可变，就是帮你锁住这个变量，除非你明确说“我要改它”。

4.2 可变性：mut 的“开锁”操作

那如果我真的需要改变一个变量的值呢？很简单，加个 mut 关键字就行。

fn main() {
    let mut y = 10;
    y = 20; // 没问题，y 是可变的
    println!("y = {}", y);
}

mut 是 mutable 的缩写，意思是“可变的”。它就像一把钥匙，你主动告诉 Rust：“这个变量我后面要改，你别拦我。”

我在项目中遇到过这样一个场景：写一个计数器，需要不断累加。如果不用 mut，每次都得重新声明一个新变量，代码会变得很啰嗦。这时候 mut 就派上用场了。

4.3 变量隐藏（Shadowing）——同名变量的“覆盖”艺术

Rust 里有一个很有意思的特性：变量隐藏。你可以用同一个变量名，声明一个全新的变量，新变量会“覆盖”掉旧的。

fn main() {
    let x = 5;
    let x = x + 1; // 隐藏了之前的 x
    let x = x * 2; // 再次隐藏
    println!("x = {}", x); // 输出 12
}

注意，这里不是修改了原来的 x，而是创建了一个新的 x。旧的 x 已经失效了。

我曾经在解析用户输入时用过这个技巧。比如先读一个字符串，然后把它转换成数字，再用同一个变量名保存数字。这样代码更简洁，也更容易理解。

fn main() {
    let input = "42";
    let input: i32 = input.parse().expect("解析失败");
    println!("数字是: {}", input);
}

这里 input 从字符串变成了整数，类型都变了。这就是 shadowing 的威力——可以改变变量的类型。而 mut 做不到这一点，mut 只能改变值，不能改变类型。

4.4 常量（const）——真正的“不变”

常量跟不可变变量有点像，但更严格。用 const 声明，值必须在编译时就确定，而且永远不能变。

const MAX_POINTS: u32 = 100_000;
const PI: f64 = 3.14159;

常量有几个特点：

• 必须显式标注类型（比如 u32、f64）。
• 命名惯例是全大写加下划线。
• 可以在任何作用域声明，包括全局作用域。
• 值必须是编译期常量表达式，不能是运行时计算的结果。

我在项目中常用常量来定义配置参数，比如数据库连接超时时间、文件路径前缀等。这样如果以后要改，只需要改一个地方，不会遗漏。

4.5 知识体系图：变量与可变性

下面这张图帮你理清本章的核心逻辑：

4.6 使用场景对比

特性	let（不可变）	let mut（可变）	变量隐藏（shadowing）	const（常量）
能否修改值	否	是	否（创建新变量）	否
能否改变类型	否	否	是	否
作用域	块级作用域	块级作用域	块级作用域	全局或块级
典型场景	只读数据、配置值	计数器、累加器	类型转换、值变换	数学常量、全局配置

4.7 避坑指南与个人经验

最后，分享几个我踩过的坑：

• 别把 shadowing 当 mut 用：shadowing 是创建新变量，不是修改旧变量。如果你只是想改值，用 mut 更清晰。
• 常量名别用错：常量用全大写加下划线，这是 Rust 社区的惯例。我见过有人用驼峰命名，结果被同事吐槽了好久。
• 不要过度 shadowing：在一个函数里反复 shadow 同一个变量名，会让代码很难读懂。我一般只在类型转换时用 shadowing。

好了，这一章的内容就到这里。变量与可变性是 Rust 安全体系的基石，理解它们，你就能写出更健壮的代码。

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