2. 变量与可变性
任务说明
本案例通过三个递进的小程序，演示 Rust 中 let 变量绑定、mut 可变性以及 const 常量的核心语义。完成本案例后，你将能够准确区分“不可变绑定”“可变绑定”和“编译期常量”三者的适用场景。
核心概念与代码实现
Rust 中变量默认不可变（immutable），这是为了提供内存安全与并发安全保证。当需要修改绑定的值时，必须显式使用 mut 关键字声明可变绑定。而 const 定义的是编译期常量，必须标注类型，且不能使用 mut。以下代码完整展示了这三种绑定的定义方式及各自的行为边界。
// 变量与可变性演示
// 文件：variable_mutability.rs
// 编译期常量：必须显式标注类型，值在编译时确定
const MAX_POINTS: u32 = 100_000;
fn main() {
// 1. 不可变绑定（默认）
let x = 5;
println!("x 的值为: {x}");
// 取消下面注释将导致编译错误：cannot assign twice to immutable variable
// x = 6;
// 2. 可变绑定：使用 mut 关键字
let mut y = 10;
println!("y 的初始值为: {y}");
y = 15; // 允许修改
println!("y 修改后的值为: {y}");
// 3. 常量使用：通过 const 定义的常量
println!("常量 MAX_POINTS 的值为: {MAX_POINTS}");
// 4. 演示变量遮蔽（shadowing）：允许复用变量名
let z = 3;
let z = z + 1; // 遮蔽前一个 z
println!("遮蔽后 z 的值为: {z}");
// 5. 演示不可变绑定的作用域限制
let outer = 42;
{
let inner = 99;
println!("内部作用域 inner = {inner}");
// 内部可以访问外部变量
println!("内部访问 outer = {outer}");
}
// 取消下面注释将导致编译错误：cannot find value `inner` in this scope
// println!("外部访问 inner = {inner}");
println!("外部 outer = {outer}");
}编译与运行
将上述代码保存为 variable_mutability.rs，在终端执行以下命令编译并运行：
rustc variable_mutability.rs
./variable_mutability # Windows 下为 variable_mutability.exe预期输出
程序运行后，终端将依次打印以下内容（输出顺序与代码执行顺序一致）：
x 的值为: 5
y 的初始值为: 10
y 修改后的值为: 15
常量 MAX_POINTS 的值为: 100000
遮蔽后 z 的值为: 4
内部作用域 inner = 99
内部访问 outer = 42
外部 outer = 42验证方法与判定标准
完成以下三步验证，全部通过即判定本案例掌握：
- 编译通过：执行
rustc variable_mutability.rs无报错，生成可执行文件。 - 运行输出匹配：运行程序，观察输出是否与上述“预期输出”完全一致（数值与顺序均需匹配）。
- 取消注释验证编译错误：分别取消代码中
x = 6;和println!("外部访问 inner = {inner}");两处注释，重新编译，确认编译器分别报出cannot assign twice to immutable variable和cannot find value `inner` in this scope错误。这验证了不可变绑定与作用域规则的真实约束。
关键点说明
- 不可变绑定：
let x = 5后，x指向的值无法修改，任何赋值尝试都会在编译期被拒绝。 - 可变绑定：
let mut y = 10允许后续通过y = 15改变绑定值，但仅限同一作用域内。 - 常量：
const在编译期直接内联到使用位置，不占用运行时内存，且必须显式标注类型。 - 遮蔽：
let z = z + 1创建了一个新绑定，而非修改原值，原值在遮蔽后不可再访问。 - 作用域：块级作用域（
{ }）内声明的绑定在块结束时自动失效，外部无法访问。