表达式

语法
Expression :
      ExpressionWithoutBlock
   | ExpressionWithBlock

ExpressionWithoutBlock :
   OuterAttribute*
   (
         LiteralExpression
      | PathExpression
      | OperatorExpression
      | GroupedExpression
      | ArrayExpression
      | AwaitExpression
      | IndexExpression
      | TupleExpression
      | TupleIndexingExpression
      | StructExpression
      | CallExpression
      | MethodCallExpression
      | FieldExpression
      | ClosureExpression
      | AsyncBlockExpression
      | ContinueExpression
      | BreakExpression
      | RangeExpression
      | ReturnExpression
      | UnderscoreExpression
      | MacroInvocation
   )

ExpressionWithBlock :
   OuterAttribute*
   (
         BlockExpression
      | ConstBlockExpression
      | UnsafeBlockExpression
      | LoopExpression
      | IfExpression
      | IfLetExpression
      | MatchExpression
   )

表达式可能有两个角色:它总是产生一个,并且可能具有效果(也称为“副作用”)。一个表达式求值为一个值,并在求值期间产生效果。许多表达式包含子表达式,称为表达式的操作数。每种表达式的含义决定了以下几件事

  • 在求值表达式时是否求值操作数
  • 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。块只是另一种表达式,因此块、语句、表达式和块可以再次递归地嵌套在彼此内部,达到任意深度。

注意:我们给表达式的操作数命名是为了方便讨论,但这些名称不稳定,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。同一优先级级别的二元运算符按照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
字段表达式从左到右
函数调用,数组索引
?
一元 - * ! & &mut
as从左到右
* / %从左到右
+ -从左到右
<< >>从左到右
&从左到右
^从左到右
|从左到右
== != < > <= >=需要括号
&&从左到右
||从左到右
.. ..=需要括号
= += -= *= /= %=
&= |= ^= <<= >>=
从右到左
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,如下列表之后所述。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它们。

  • 解引用表达式
  • 错误传播表达式
  • 取反表达式
  • 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
  • Range 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被求值。接受多个操作数的表达式按照源代码中编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由表达式优先级决定,如上一节所述。

例如,两个 next 方法调用将始终以相同的顺序被调用

#![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的,忽略同级,直到没有内部子表达式为止。

位置表达式和值表达式

表达式分为两个主要类别:位置表达式和值表达式;还有第三个次要类别的表达式,称为赋值表达式。在每个表达式中,操作数也可能出现在位置上下文或值上下文中。表达式的求值取决于其自身的类别及其发生的上下文。

位置表达式是表示内存位置的表达式。这些表达式是路径,它引用局部变量、静态变量解引用 (*expr)、数组索引表达式 (expr[expr])、字段引用 (expr.f) 和带括号的位置表达式。所有其他表达式都是值表达式。

值表达式是表示实际值的表达式。

以下上下文是位置表达式上下文

注意:在历史上,位置表达式被称为左值,值表达式被称为右值

赋值表达式是出现在赋值表达式左操作数中的表达式。明确地说,赋值表达式是

在赋值表达式内部允许任意使用括号。

移动和复制类型

当在值表达式上下文中求值位置表达式,或在模式中按值绑定时,它表示保存在该内存位置的值。如果该值的类型实现了 Copy,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。只有以下位置表达式可以被移出

  • 变量,这些变量当前未被借用。
  • 临时值.
  • 可以从中移出且未实现 Drop 的位置表达式的字段
  • 对类型为 Box<T> 且也可以从中移出的表达式进行解引用的结果。

在移出求值为局部变量的位置表达式后,该位置被取消初始化,并且在重新初始化之前无法再次从中读取。在所有其他情况下,尝试在值表达式上下文中使用位置表达式是错误的。

可变性

为了使位置表达式能够被赋值、可变地借用隐式可变地借用或绑定到包含 ref mut 的模式,它必须是可变的。我们将这些称为可变位置表达式。相反,其他位置表达式称为不可变位置表达式

以下表达式可以是可变位置表达式上下文

  • 当前未被借用的可变变量
  • 可变 static.
  • 临时值.
  • 字段:这会在可变位置表达式上下文中求值子表达式。
  • 解引用 *mut T 指针。
  • 解引用类型为 &mut T 的变量或变量字段。注意:这是下一条规则要求的例外。
  • 解引用实现了 DerefMut 的类型:然后这要求在可变位置表达式上下文中求值被解引用的值。
  • 实现了 IndexMut 的类型的数组索引:然后这会在可变位置表达式上下文中求值被索引的值,但不求值索引。

临时变量

当在大多数位置表达式上下文中使用值表达式时,会创建一个临时的未命名内存位置,并将其初始化为该值。表达式求值为该位置,除非提升static。临时变量的drop 作用域通常是封闭语句的末尾。

隐式借用

某些表达式将通过隐式借用将表达式视为位置表达式。例如,可以直接比较两个无大小的切片是否相等,因为 == 运算符隐式借用其操作数

#![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);
}

可以在以下表达式中进行隐式借用

重载特性

以下许多运算符和表达式也可以使用 std::opsstd::cmp 中的特性为其他类型重载。这些特性也以相同的名称存在于 core::opscore::cmp 中。

表达式属性

表达式之前的外部属性仅在少数特定情况下允许

它们永远不允许在以下情况之前: