Variablenbindung

Fast jedes nicht-triviale Rust Programm verwendet Variablenbindungen. Sie sehen so aus:

fn main() {
    let x = 5;
}

fn main() { in jedes Beispiel zu schreiben ist ein wenig mühsam, also werden wir es in Zukunft weglassen. Falls du diese Beispiele ausprobierst, stelle sicher, dass du deinen Code in einer main() Methode schreibst (und nicht wie wir weglässt). Ansonsten bekommst du einen Fehler.

In vielen Sprachen wird das eine Variable genannt, aber Rusts Variablenbindungen haben ein paar Tricks im Ärmel. Zum Beispiel ist die linke Seite der let Anweisung ein ‘Muster’ und nicht einfach nur ein Variablenname. Das bedeutet, dass wir solche Sachen tun können:

# #![allow(unused_variables)]
#fn main() {
let (x, y) = (1, 2);

#}

Nach dem Ausführen dieser Anweisung ist x 1 und y wird 2 sein. Muster sind wirklich mächtig und haben ihren eigenen Abschnitt im Buch. Wir brauchen diese Features fürs Erste nicht, also behalten wir uns das hier erstmal im Hinterkopf während wir weiter machen.

Rust ist eine statisch typisierte Sprache, was bedeutet, dass wir unsere Typen im Voraus angeben müssen und diese zur Kompilierzeit überprüft werden. Aber warum kompiliert dann unser erstes Beispiel? Nun, Rust kann etwas namens ‘Typinferenz’. Wenn Rust den Typ alleine herausfinden kann, dann müssen wir den Typ nicht unbedingt angeben.

Wir können den Typ aber angeben, wenn wir wollen. Ein Typ kommt nach einem Doppelpunkt (:):

# #![allow(unused_variables)]
#fn main() {
let x: i32 = 5;

#}

In diesem Fall stellt x eine vorzeichenbehaftete 32-bit Ganzzahl dar. Wenn ich dich fragen würde diese Zeile laut auszusprechen, würdest du sagen: "x ist eine Bindung mit dem Typ i32 und dem Wert fünf."

Rust hat viele verschiedene primitive Ganzzahl Typen. Sie beginnen mit i für vorzeichenbehaftete Ganzzahlen und mit u für vorzeichenlose Ganzzahlen. Die möglichen Ganzzahlgrößen sind 8, 16, 32 und 64 Bits.

In zukünftigen Beispielen werden wir manchmal den Typ in einem Kommentar angeben. Diese Beispiele werden so aussehen:

fn main() {
    let x = 5; // x: i32
}

Beachte die Ähnlichkeit zwischen dieser Anmerkung und der Syntax, die man mit let verwendet. Diese Art von Kommentar ist kein idiomatisches Rust, aber wir werden sie dennoch gelegentlich verwenden um klar zu machen, welche Typen Rust ableitet.

Standardmäßig sind Bindungen immutable [engl.: unveränderbar]. Dieser Code wird nicht kompilieren:

# #![allow(unused_variables)]
#fn main() {
let x = 5;
x = 10;

#}

Er wird dir diesen Fehler geben:

error: re-assignment of immutable variable `x`
     x = 10;
     ^~~~~~~

Wenn du eine Bindung mutable [engl.: veränderbar] machen willst, dann geht das mit mut.

# #![allow(unused_variables)]
#fn main() {
let mut x = 5; // mut x: i32
x = 10;

#}

Es gibt verschiedene Gründe, dass Bindungen standardmäßig unveränderbar sind, aber betrachten wir es einfach mal aus Sicht eines der Hauptziele von Rust: Sicherheit. Wenn du vergisst mut zu schreiben, dann wird der Compiler das abfangen und dich wissen lassen, dass du etwas veränderst, was du vielleicht garnicht verändern willst. Wären Bindungen standardmäßig veränderbar, dann könnte dir der Compiler das nicht mitteilen. Wenn die Veränderung doch beabsichtigt ist, dann ist die Lösung ziemlich einfach: füge mut hinzu.

Es gibt noch weitere gute Gründe einen veränderbaren Zustand so häufig wie möglich zu vermeiden, aber das sprengt den Rahmen dieses Guides. Im Allgemeinen kann man häufig ausdrückliche Veränderungen vermeiden. Somit sind diese in Rust bevorzugt. Dennoch benötigt man manchmal Veränderungen, also sind sie nicht verboten.

Also zurück zu Bindungen. Rusts Variablenbindungen haben noch einen weiteren Aspekt, der von anderen Sprachen abweicht: Bindungen müssen initialisiert werden, bevor man sie benutzen kann.

Lass uns das ausprobieren. Ändere deine src/main.rs damit sie so aussieht:

fn main() {
    let x: i32;

    println!("Hallo Welt!");
}

Du kannst cargo build in der Kommandozeile verwenden, um es zu kompilieren. Du wirst zwar eine Warnung bekommen, aber das Programm wird trotzdem "Hallo Welt!" ausgeben:

   Compiling hallo_welt v0.0.1 (file:///home/du/projekte/hallo_welt)
src/main.rs:2:9: 2:10 warning: unused variable: `x`, #[warn(unused_variable)]
   on by default
src/main.rs:2     let x: i32;
                      ^

Rust warnt uns jedes Mal, wenn eine Bindung nicht verwendet wird, ist aber ansonsten kein Fehler an sich. Die Sache ändert sich jedoch, wenn wir versuchen dieses x zu verwenden. Lass uns das mal ausprobieren. Ändere dein Programm wie folgt:

fn main() {
    let x: i32;

    println!("Der Wert von x ist: {}", x);
}

Und, wenn wir versuchen zu kompilieren, bekommen wir diesen Fehler:

$ cargo build
   Compiling hallo_welt v0.0.1 (file:///home/du/projekte/hallo_welt)
src/main.rs:4:40: 4:41 error: use of possibly uninitialized variable: `x`
src/main.rs:4     println!("Der Wert von x ist: {}", x);
                                                     ^
note: in expansion of format_args!
<std macros>:2:23: 2:77 note: expansion site
<std macros>:1:1: 3:2 note: in expansion of println!
src/main.rs:4:5: 4:42 note: expansion site
error: aborting due to previous error
Could not compile `hallo_welt`.

Rust lässt uns keinen uninitialisierten Wert verwenden. Lass uns als Nächstes über die Sachen reden, die wir in println! verwendet haben.

Wenn du die zwei geschweiften Klammern ({}, manche nennen sie Schnurrbärte..) in deinem auszugebenden String einfügst, dann interpretiert Rust sie als Anweisung an dieser Stelle irgendeinen Wert einzufügen. Wir fügen ein Komma und dann x hinzu, um anzuzeigen, dass wir den Wert von x an dieser Stelle stehen haben wollen. Das Komma wird benutzt, um mehrere Funktions- oder Makroargumente voneinander zu trennen, falls es mehr als ein Argument gibt.

Wenn du einfach nur die geschweiften Klammern verwendest, dann versucht Rust den Wert, basierend auf dessen Typ, auf eine sinnvolle Art und Weise darzustellen. Wenn du das Format etwas genauer spezifizieren willst, stehen dir eine [breite Palette an Optionen zur Verfügung][format]. Fürs Erste bleiben wir beim Standard: Es ist ja nicht so kompliziert eine Ganzzahl auszugeben.