仓颉语言 const 变量与 const 函数 Skill

1. const 变量

1.1 基本语法

const G = 6.674e-11

使用 const 修饰符声明，表示编译时常量，深度不可变
不能省略初始化器
可用于全局、局部或静态成员（不可在扩展中）

1.2 与 let/var 的区别

let：不可变，只能赋值一次，运行时绑定
var：可变，可多次赋值
const：编译时常量，深度不可变，初始化表达式必须是 const 表达式

2. const 表达式

可在编译时求值的表达式，包括：

数值类型、Bool、Unit、Rune、String（不包含插值字符串）的字面量
所有元素都是 const 表达式的 Array 字面量（不能是 Array 类型，可以使用 VArray 类型）和元组字面量
const 变量、const 函数形参、const 函数中的局部变量
const 函数，包含使用 const 声明的函数名、符合 const 函数要求的 lambda、以及这些函数返回的函数表达式
const 函数调用（包含 const 构造函数），该函数的表达式必须是 const 表达式，所有实参必须都是 const 表达式
所有参数都是 const 表达式的 enum 构造器调用，和无参数的 enum 构造器
数值类型、Bool、Unit、Rune、String 类型的算术表达式、关系表达式、位运算表达式，所有操作数都必须是 const 表达式
if、match、try、throw、return、is、as — 这些表达式内的表达式必须都是 const 表达式
const 表达式的成员访问（不包含属性的访问），元组的索引访问
const init 和 const 函数中的 this 和 super 表达式
const 表达式的 const 实例成员函数调用，且所有实参必须都是 const 表达式

3. const 函数

3.1 基本语法

const func distance(a: Point, b: Point) {
    let dx = a.x - b.x
    let dy = a.y - b.y
    (dx ** 2 + dy ** 2) ** 0.5
}

用 const 修饰符声明
在 const 上下文中 → 编译时求值；在非 const 上下文中 → 运行时求值

3.2 规则

const 函数声明必须使用 const 修饰
全局 const 函数和 static const 函数中只能访问 const 声明的外部变量（包含 const 全局变量、const 静态成员变量）。const init 函数和 const 实例成员函数除了能访问 const 声明的外部变量，还可以访问当前类型的实例成员变量
const 函数中的表达式都必须是 const 表达式（const init 函数除外）
const 函数中可以使用 let、const 声明新的局部变量，但不支持 var
const 函数中的参数类型和返回类型没有特殊规定。如果该函数调用的实参不符合 const 表达式要求，那这个函数调用不能作为 const 表达式使用，但仍然可以作为普通表达式使用
const 函数不一定都会在编译时执行，例如可以在非 const 函数中运行时调用
const 函数与非 const 函数重载规则一致
数值类型、Bool、Unit、Rune、String 类型和 enum 支持定义 const 实例成员函数
对于 struct 和 class，只有定义了 const init 才能定义 const 实例成员函数。class 中的 const 实例成员函数不能是 open 的。struct 中的 const 实例成员函数不能是 mut 的

3.3 接口中的 const 函数

接口中的 const 函数，实现类型必须也用 const 函数才算实现接口
接口中的非 const 函数，实现类型使用 const 或非 const 函数都算实现接口
接口中的 const 函数与接口的 static 函数一样，只有在该接口作为泛型约束的时候，受约束的泛型变元或变量才能使用这些 const 函数

interface I {
    const func f(): Int64
    const static func f2(): Int64
}

class A <: I {
    public const func f() { 0 }
    public const static func f2() { 1 }
    const init() {}
}

const func g<T>(i: T) where T <: I {
    return i.f() + T.f2()
}

4. const init

如果一个 struct 或 class 定义了 const 构造器，那么这个 struct/class 实例可以用在 const 表达式中。

4.1 基本语法

struct Point {
    const Point(let x: Float64, let y: Float64) {}
}

4.2 规则

class 规则：不能具有 var 声明的实例成员变量；如果当前类型具有父类，当前的 const init 必须调用父类的 const init（可以显式调用或者隐式调用无参 const init），如果父类没有 const init 则报错
当前类型的实例成员变量如果有初始值，初始值必须要是 const 表达式，否则不允许定义 const init
const init 内可以使用赋值表达式 = 对实例成员变量赋值，除此以外不能有其他赋值表达式（如 +=、-=）
const init 与 const 函数的区别是 const init 内允许对实例成员变量进行赋值（需要使用赋值表达式）

4.3 完整示例

struct Point {
    const Point(let x: Float64, let y: Float64) {}
}

const func distance(a: Point, b: Point) {
    let dx = a.x - b.x
    let dy = a.y - b.y
    (dx ** 2 + dy ** 2) ** 0.5
}

main() {
    const a = Point(3.0, 0.0)
    const b = Point(0.0, 4.0)
    const d = distance(a, b)
    println(d) // 输出 5.000000
}