在 Rust 中，常量表达式（const）在编译阶段计算，使得在程序运行之前创建的值成为程序的一部分。这种表达式用于指定数组的大小、静态结构中的值、泛型参数以及其他需要具有固定已知值的不变常量的情况。

在 Rust 中，可以创建“常量”函数（const fn），可以在其他常量表达式中使用或用于初始化常量变量。编译器保证此表达式不包含不允许的操作（例如，内存访问）。

示例：

const fn fib(n: u32) -> u32 {
    match n {
        0 | 1 => 1,
        _ => fib(n - 1) + fib(n - 2),
    }
}

const F8: u32 = fib(8);
const ARR: [u32; F8 as usize] = [0; F8 as usize]; // 数组大小为 34

在此示例中，值 F8 和数组 ARR 的大小在编译阶段计算。

难题

const函数与普通函数有什么区别？是否可以将任何函数声明为 const fn？

回答： 不，并不是所有函数都可以声明为 const fn。const fn 只能包含允许的操作，不允许有副作用或不安全的内存操作。例如，不能在 const fn 中打开文件或动态分配内存。

const fn add(x: i32, y: i32) -> i32 {
    x + y // 合法
}

// 这个不会编译：
const fn fail() -> String { // 错误！
    String::from("err")
}

由于对主题细节的不了解而导致的实际错误示例

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故事

在一个项目中，试图通过常量函数在编译阶段计算字符串的哈希值，但在此函数内使用了 HashMap 中的标准方法和内存分配。程序无法编译，抛出了关于在 const fn 中不允许操作的无法理解的错误。

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故事

在大型嵌入式开发中，开发者定义了一个需要在编译阶段计算的字段的常量结构，但在初始化中使用了未标记为 const fn 的外部 crate 的函数。这导致无法使用该逻辑来确定静态缓冲区的大小。

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故事

在代码中混淆了 static 和 const 的区别，试图在执行时修改“常量”，并得到了隐式的 UB（未定义行为），因为在 Rust 中，常量并不像值那样存储在内存中，而是由编译器在使用位置进行替换，这根本不意味着他们可以被修改。