表达式

语法
Expression :
      ExpressionWithoutBlock
   | ExpressionWithBlock

ExpressionWithoutBlock :
   外部属性*†
   (
         字面量表达式
      | 路径表达式
      | 运算符表达式
      | 分组表达式
      | 数组表达式
      | Await 表达式
      | 索引表达式
      | 元组表达式
      | 元组索引表达式
      | 结构体表达式
      | 调用表达式
      | 方法调用表达式
      | 字段表达式
      | 闭包表达式
      | Async 块表达式
      | Continue 表达式
      | Break 表达式
      | 范围表达式
      | Return 表达式
      | 下划线表达式
      | 宏调用
   )

ExpressionWithBlock :
   外部属性*†
   (
         块表达式
      | Const 块表达式
      | Unsafe 块表达式
      | 循环表达式
      | If 表达式
      | If let 表达式
      | Match 表达式
   )

表达式可以扮演两个角色：它总是产生一个值，并且它可能产生效果（也称为“副作用”）。

表达式在求值时会求得一个值，并在此过程中产生效果。

许多表达式包含子表达式，这些子表达式被称为该表达式的操作数。

每种表达式的含义决定了几件事情：

  • 求值表达式时是否要求值其操作数
  • 求值操作数的顺序
  • 如何组合操作数的值以获得表达式的值

通过这种方式，表达式的结构决定了执行的结构。块只是另一种类型的表达式，因此块、语句、表达式以及块本身都可以递归地相互嵌套到任意深度。

注意

我们为表达式的操作数命名以便讨论它们，但这些名称不稳定且可能会更改。

表达式优先级

Rust 运算符和表达式的优先级顺序如下，从强到弱排列。同一优先级的二元运算符按其结合性给定的顺序分组。

运算符/表达式结合性
路径
方法调用
字段表达式左结合
函数调用，数组索引
?
一元运算符 - * ! & &mut
as左结合
* / %左结合
+ -左结合
<< >>左结合
&左结合
^左结合
|左结合
== != < > <= >=需要括号
&&左结合
||左结合
.. ..=需要括号
= += -= *= /= %=
&= |= ^= <<= >>=		右结合
return break 闭包

操作数的求值顺序

以下表达式列表都以相同的方式求值其操作数，具体描述在列表之后。其他表达式要么不接受操作数，要么根据其各自页面上的描述有条件地求值。

  • 解引用表达式
  • 错误传播表达式
  • 否定表达式
  • 算术和逻辑二元运算符
  • 比较运算符
  • 类型转换表达式
  • 分组表达式
  • 数组表达式
  • Await 表达式
  • 索引表达式
  • 元组表达式
  • 元组索引表达式
  • 结构体表达式
  • 调用表达式
  • 方法调用表达式
  • 字段表达式
  • Break 表达式
  • 范围表达式
  • Return 表达式

这些表达式的操作数在应用表达式的效果之前进行求值。接受多个操作数的表达式按照源代码中书写的顺序从左到右求值。

注意

哪些子表达式是表达式的操作数取决于上一节所述的表达式优先级。

例如，两个 next 方法调用将总是按相同的顺序被调用

#![allow(unused)]
fn main() {
// Using vec instead of array to avoid references
// since there is no stable owned array iterator
// at the time this example was written.
let mut one_two = vec![1, 2].into_iter();
assert_eq!(
    (1, 2),
    (one_two.next().unwrap(), one_two.next().unwrap())
);
}

注意

由于这是递归应用的，这些表达式也是从最内层到最外层求值，忽略同级表达式直到没有更内层的子表达式。

Place 表达式与 Value 表达式

表达式主要分为两类：place 表达式和 value 表达式；还有第三类，较小的类别，称为赋值目标表达式。在每个表达式内部，操作数也可能出现在 place 上下文或 value 上下文中。表达式的求值取决于其自身的类别以及其所在的上下文。

Place 表达式是表示内存位置的表达式。

这些表达式包括指向本地变量的路径、静态变量、解引用（*expr）、数组索引表达式（expr[expr]）、字段引用（expr.f）以及用括号括起来的 place 表达式。

所有其他表达式都是 value 表达式。

Value 表达式是表示实际值的表达式。

以下上下文是 place 表达式上下文：

注意

从历史上看，place 表达式曾被称为 左值 (lvalues)，而 value 表达式曾被称为 右值 (rvalues)。

赋值目标表达式是在赋值表达式左操作数中出现的表达式。具体来说，赋值目标表达式包括：

在赋值目标表达式内部允许任意使用括号。

被移动和被复制的类型

当 place 表达式在 value 表达式上下文或在模式中按值绑定时被求值，它表示该内存位置中持有的值。

如果该值的类型实现了 Copy 特性，则该值将被复制。

在其余情况下，如果该类型是 Sized，则可能可以移动该值。

只有以下 place 表达式可以被移出：

从求值为本地变量的 place 表达式中移出后，该位置变为未初始化状态，直到重新初始化之前不能再次读取。

在所有其他情况下，尝试在 value 表达式上下文中使用 place 表达式是错误的。

可变性

要使一个 place 表达式可以被赋值、可变地借用、隐式可变地借用，或者绑定到包含 ref mut 的模式，它必须是可变的。我们称这些为可变 place 表达式。相反，其他 place 表达式称为不可变 place 表达式。

以下表达式可以是可变 place 表达式上下文：

  • 当前未被借用的可变变量。
  • 可变的 static 项.
  • 临时值.
  • 字段：这会在可变 place 表达式上下文中求值其子表达式。
  • *mut T 指针的解引用。
  • 类型为 &mut T 的变量或变量字段的解引用。注意：这是下一条规则要求的例外情况。
  • 实现了 DerefMut 特性的类型的解引用：这要求被解引用的值在可变 place 表达式上下文中求值。
  • 实现了 IndexMut 特性的类型的数组索引：这会在可变 place 表达式上下文中求值被索引的值（而非索引本身）。

临时值

在大多数 place 表达式上下文中，当使用 value 表达式时，会创建一个临时的无名内存位置并用该值进行初始化。表达式求值的结果就是该位置，除非它被提升为 static。临时值的丢弃范围 (drop scope) 通常是包围它的语句的末尾。

隐式借用

某些表达式会通过隐式借用，将一个表达式视为 place 表达式。例如，可以直接比较两个未定大小的切片是否相等，因为 == 运算符会隐式借用其操作数。

#![allow(unused)]
fn main() {
let c = [1, 2, 3];
let d = vec![1, 2, 3];
let a: &[i32];
let b: &[i32];
a = &c;
b = &d;
// ...
*a == *b;
// Equivalent form:
::std::cmp::PartialEq::eq(&*a, &*b);
}

隐式借用可能发生在以下表达式中：

重载 Trait

以下许多运算符和表达式可以使用 std::ops 或 std::cmp 中的 trait 为其他类型重载。这些 trait 也以相同的名称存在于 core::ops 和 core::cmp 中。

表达式属性

表达式之前的外部属性只允许在少数特定情况下使用：

在以下表达式之前永远不允许使用：