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变量的声明和定义是编程语言中最基础且最常见的操作之一。
变量是与一个标识符(名称)绑定的、用于在内存中存储值的存储位置。
在 Zig 中,我们使用 var 关键字来声明变量,其格式为 var variable_name: Type = initial_value;。以下是一个示例:
<<<@/code/release/define_variable.zig#define
::: info
目前 Zig 遵循“非必要不使用变量”的原则,即尽可能使用常量。
同时,Zig 要求所有非顶层定义的变量(包括常量)都必须被使用。如果变量未被使用,编译器会报告错误,但可以通过将其赋值给 _ 来解决此问题。
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在 Zig 中,禁止变量遮蔽(shadowing)外部作用域的同名变量!
标识符必须以字母或下划线开头,后跟任意字母、数字或下划线,并且不得与关键字重叠。
如果需要使用不符合这些规定的名称(例如与外部库的链接),可以使用 @"" 语法。
<<<@/code/release/define_variable.zig#identifier
::: info
注意,上方代码 const color: Color = .@"really red"; 后面的 .@"really red" 是一个枚举推断,这是由编译器完成的。更多内容请参见枚举章节!
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Zig 使用 const 关键字来声明常量。常量一旦声明并赋值后,其值便不可更改,只能在初次声明时进行赋值。
<<<@/code/release/define_variable.zig#const
我们可以使用 undefined 关键字使变量保持未初始化状态。
<<<@/code/release/define_variable.zig#undefined
使用 undefined 初始化的变量不会执行任何初始化操作,因此我们无法预知其初始值。
undefined 常用于初始值不重要的场合。例如,用作缓冲区的变量通常会被传递给另一个函数进行写入操作,覆盖原有内容。由于不会对其进行读取操作,因此没有必要将这个变量初始化为某个特定值。
<<<@/code/release/define_variable.zig#use-undefined
::: warning
慎重使用 undefined:如果一个变量的值是未定义的,那么对其进行读取操作时,读取到任何值都是可能的,甚至可能读取到对于该变量所使用的类型而言完全没有意义的值。
在 Debug 模式下,Zig 会将 0xaa 字节写入未定义的内存。这是为了尽早发现错误,并帮助检测调试器中未定义内存的使用。然而,此行为仅是一种实现细节,而非语言语义,因此不能保证代码可以观察到它。
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解构赋值(Destructuring Assignment)是 Zig 0.12 版本引入的新语法,允许对可索引的聚合结构(如元组、向量和数组)进行解构。
<<<@/code/release/define_variable.zig#deconstruct
解构表达式只能出现在块内(不在容器范围内)。赋值的左侧必须由逗号分隔的列表组成,其中每个元素可以是左值(例如 var 变量)或变量声明:
<<<@/code/release/define_variable.zig#deconstruct_2
解构表达式可以以 comptime 关键字作为前缀。在这种情况下,整个解构表达式在编译期(comptime)求值。所有声明的 var 都将是 comptime var,并且所有表达式(左值和右值)都在编译期求值。
块(block)用于限制变量声明的作用域。例如,以下代码是非法的:
{
var x: i32 = 1;
_ = &x;
}
x += 1;块也可以是一个表达式。当块带有标签时,break 语句可以从块中返回一个值。
<<<@/code/release/define_variable.zig#block
上方的 blk 是标签名称,你可以设置任何你喜欢的名字。
Shadow(遮蔽)指的是在内部作用域中声明一个与外部作用域中同名的变量,导致外部作用域的变量被“遮蔽”的现象。
然而,这种行为在 Zig 中是被禁止的! 这样做的好处是强制标识符在其生命周期内保持一致性,并防止意外使用错误的变量。
注意:如果两个块中的变量作用域不交叉,那么它们可以同名。
空的块等效于 void{},即一个空的函数体。
在 Zig 中,容器 是充当命名空间的任何语法结构,用于保存变量和函数声明。容器也可以是可实例化的类型定义。结构体、枚举、联合、不透明类型,甚至 Zig 源文件本身都是容器。然而,容器不能包含语句(语句是描述程序运行操作的一个单位)。
当然,你也可以这样理解:容器是一个只包含变量或常量定义以及函数定义的命名空间。
注意:容器和块(block)是不同的概念!
Important
初次阅读此处感到困惑是正常的。在学习完后续概念后,此处内容将自然理解。
接下来我们了解如何在 Zig 中正确书写注释。Zig 支持三种注释方式:普通注释、文档注释和顶层文档注释。
// 是普通注释,其作用与其他编程语言中的 // 相同。
::: details 小细节
值得一提的是,Zig 本身并未提供类似 /* */ 这种多行注释。这意味着多行注释的最佳实践形式是使用多行的 //。
这种设计可能会导致多行注释变得较为冗长。 :::
/// 是文档注释,用于为函数、类型、变量等提供说明。文档注释记录了紧随其后的代码元素。
<<<@/code/release/define_variable.zig#doc-comment
//! 是顶层文档注释,通常用于记录文件的作用。它必须放在作用域的顶层,否则会导致编译错误。
<<<@/code/release/define_variable.zig#top-level
::: details 小细节 为什么是作用域顶层呢?实际上,Zig 将一个源码文件看作是一个容器。 :::
变量可以使用 threadlocal 修饰符,使得该变量在不同线程中拥有不同的实例:
<<<@/code/release/define_variable.zig#threadlocal