常量求值

常量求值是在编译期间计算表达式结果的过程。只有一部分表达式可以在编译时求值。

常量表达式

某些形式的表达式，称为常量表达式，可以在编译时求值。在常量上下文中，这些是唯一允许的表达式，并且总是在编译时求值。在其他地方，例如let 语句中，常量表达式*可能*在编译时求值，但不能保证。如果值必须在编译时求值（即在常量上下文中），则诸如越界数组索引或溢出之类的行为是编译器错误。否则，这些行为是警告，但很可能在运行时出现恐慌。

以下表达式是常量表达式，只要任何操作数也是常量表达式并且不会导致运行任何Drop::drop调用。

• 字面量.
• 常量参数.
• 指向函数和常量的路径。不允许递归定义常量。
• 指向静态变量的路径。这些只允许在静态变量的初始化器中使用。
• 元组表达式.
• 数组表达式.
• 结构体表达式。
• 块表达式，包括 unsafe 块。
  • let 语句，因此包括可变绑定的不可反驳模式
  • 赋值表达式
  • 复合赋值表达式
  • 表达式语句
• 字段表达式。
• 索引表达式，使用 usize 的数组索引或切片。
• 范围表达式.
• 不从环境中捕获变量的闭包表达式。
• 用于整数和浮点类型、bool 和 char 的内置否定、算术、逻辑、比较或惰性布尔运算符。
• 共享借用，除非应用于具有内部可变性的类型。
• 除原始指针外的解引用运算符。
• 分组表达式。
• 强制类型转换表达式，除以下情况外
  • 指针到地址的强制转换，以及
  • 函数指针到地址的强制转换。
• 调用常量函数和常量方法。
• loop、while 和 while let 表达式。
• if、if let 和 match 表达式。

常量上下文

*常量上下文*是以下情况之一

• 数组类型长度表达式
• 数组重复长度表达式
• 以下内容的初始化器
  • 常量
  • 静态变量
  • 枚举判别式
• 常量泛型参数

常量函数

*常量函数 (const fn)* 是允许从常量上下文调用的函数。将函数声明为 const 对任何现有用法都没有影响，它只会限制参数和返回类型可以使用的类型，以及防止在其中使用各种表达式。您可以自由地对常量函数执行与常规函数相同的操作。

当从常量上下文调用时，编译器会在编译时解释该函数。解释发生在编译目标的环境中，而不是主机环境中。因此，如果您针对 32 位系统进行编译，则 usize 为 32 位，而与您是在 64 位还是 32 位系统上构建无关。

常量函数有各种限制，以确保它们可以在编译时求值。例如，不可能将随机数生成器编写为常量函数。在编译时调用常量函数将始终产生与在运行时调用它相同的结果，即使多次调用也是如此。此规则有一个例外：如果您在极端情况下执行复杂的浮点运算，则可能会得到（略微）不同的结果。建议不要使数组长度和枚举判别式依赖于浮点计算。

在常量上下文中允许但在常量函数中不允许的值得注意的功能包括

• 浮点运算
  • 浮点值被视为泛型参数，除了 Copy 之外没有特征边界。所以你不能对它们做任何事情，只能复制/移动它们。

相反，以下内容在常量函数中是可能的，但在常量上下文中是不可能的

• 使用泛型类型和生命周期参数。
  • 常量上下文确实允许有限地使用常量泛型参数。