Создание и использование констант (const) и static в Rust

Введение

#

Константы const — один из базовых инструментов в Rust который как и переменные позволяет сохранять какие-либо данные в памяти. На первый взгляд они могут показаться похожими на переменные. Но есть несколько ключевых отличий, которые делают их полезными в определённых ситуациях. Давайте разберёмся, как их использовать, зачем они нужны и какие подводные камни могут нам встретиться.

Отличие констант от переменных

#

Начнём с главного: константы неизменяемы. В отличие от let, которое хоть и может создавать неизменяемые переменные let x = 5 но их всегда можно перезаписать через затенение let x = 6

С константами такой трюк не пройдёт: значение констант фиксировано в момент компиляции и не может быть изменено.

Два важных момента:

1. Область видимости
   • Обычные переменные живут только внутри своего блока {} скоупа
   • Константы можно объявлять на уровне файла. Они будут доступны на протяжении всего кода в файле
2. Когда вычисляется значение
   • Переменные могут “принимать” значения во время выполнения let user_input = read_line()
   • Константы должны быть известны при компиляции - нельзя присвоить им результат вычислений в рантайме

Как объявить константу?

#

Синтаксис объявления констант чрезвычайно прост, но имеет важные отличия от переменных.

1const MAX_CONNECTIONS: u32 = 100;
2const SECONDS_IN_HOUR: u64 = 60 * 60; // Компилятор вычислит это выражение заранее!
3
4fn main() {
5    println!("Max: {}, Seconds: {}", MAX_CONNECTIONS, SECONDS_IN_HOUR);
6}

1// ?compile_fail
2const FAST_LANG: &str = "Rust";
3
4fn main() {
5    println!("The {} language", FAST_LANG);
6    let FAST_LANG = "Dart"; // ❌ Ошибка компиляции
7}

Зачем же так строго? Компилятор Rust следует принципу “явное лучше неявного”. Если бы константы можно было затенять - код становился бы менее предсказуемым и проще было бы допустить ошибку.

Где используют константы?

#

Знаменитые “магические числа”

#

Вместо:

if users.len() > 100 { ... }

Лучше написать:

const MAX_USERS: usize = 100;
if users.len() > MAX_USERS { ... }

Глобальные настройки

#

Например, лимиты или таймауты, коды ошибок:

const REQUEST_TIMEOUT: u64 = 5000; // 5 секунд

Константные вычисления

#

Rust позволяет делать простые вычисления в const:

const SECONDS_IN_HOUR: u64 = 60 * 60; // Компилятор вычислит это заранее

⚠️ Что нельзя делать с константами

#

1. Нельзя брать значение из рантайма например из пользовательского ввода

let user_input = get_user_input();  
const INPUT: &str = user_input; // Ошибка!

Для таких случаев лучше использовать обычные переменные.

2. Нельзя изменять элементы внутри массива/коллекции

Если массив или коллекция объявлены как const их содержимое неизменяемо:

const NUMBERS: [i32; 3] = [1, 2, 3];
NUMBERS[0] = 5; // Ошибка!

Итоги

#

Константы в Rust отлично подходят:

• Для неизменяемых значений известных заранее
• Для замены “магических чисел” в коде
• Для глобальных параметров которые не меняются

На последок совет: если не можете придумать название константы, подумайте к какой предметной области относится ее значение, а также читайте чужой код. Лучше если это будут исходники больших документированных проектов. Так вы получите насмотренность и зафиксируете для себя правильные наименования.