From 5a6ecf14061b256b8d4cdd0dda5f3f52a9315469 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Snowball_233 Date: Sat, 10 Aug 2024 14:10:00 +0800 Subject: [PATCH] doc(generic): Improve the content of `@todo` in `const fn` --- src/basic/trait/generic.md | 54 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++- 1 file changed, 53 insertions(+), 1 deletion(-) diff --git a/src/basic/trait/generic.md b/src/basic/trait/generic.md index 2f3c529b..9f9bb5b0 100644 --- a/src/basic/trait/generic.md +++ b/src/basic/trait/generic.md @@ -419,7 +419,59 @@ impl IsTrue for Assert { #### const fn -@todo +在讨论完 `const` 泛型后,不得不提及另一个与之密切相关且强大的特性:`const fn`,即常量函数。`const fn` 允许我们在编译期对函数进行求值,从而实现更高效、更灵活的代码设计。 + +##### 为什么需要 const fn + +通常情况下,函数是在运行时被调用和执行的。然而,在某些场景下,我们希望在编译期就计算出一些值,以提高运行时的性能或满足某些编译期的约束条件。例如,定义数组的长度、计算常量值等。 + +有了 `const fn`,我们可以在编译期执行这些函数,从而将计算结果直接嵌入到生成的代码中。这不仅以高了运行时的性能,还使代码更加简洁和安全。 + +##### const fn 的基本用法 + +要定义一个常量函数,只需要在函数声明前加上 `const` 关键字。例如: + +```rust +const fn add(a: usize, b: usize) -> usize { + a + b +} + +const RESULT: usize = add(5, 10); + +fn main() { + println!("The result is: {}", RESULT); +} +``` + +##### const fn 的限制 + +虽然 `const fn` 提供了很多便利,但是由于其在编译期执行,以确保函数能在编译期被安全地求值,因此有一些限制,例如,不可将随机数生成器写成 `const fn`。 + +无论在编译时还是运行时调用 `const fn`,它们的结果总是相同,即使多次调用也是如此。唯一的例外是,如果你在极端情况下进行复杂的浮点操作,你可能会得到(非常轻微的)不同结果。因此,不建议使 `数组长度 (arr.len())` 和 `Enum判别式` 依赖于浮点计算。 + +##### 结合 const fn 与 const 泛型 + +将 `const fn` 与 `const 泛型` 结合,可以实现更加灵活和高效的代码设计。例如,创建一个固定大小的缓冲区结构,其中缓冲区大小由编译期计算确定: + +```rust +struct Buffer { + data: [u8; N], +} + +const fn compute_buffer_size(factor: usize) -> usize { + factor * 1024 +} + +fn main() { + const SIZE: usize = compute_buffer_size(4); + let buffer = Buffer:: { + data: [0; SIZE], + }; + println!("Buffer size: {} bytes", buffer.data.len()); +} +``` + +在这个例子中,`compute_buffer_size` 是一个常量函数,它根据传入的 `factor` 计算缓冲区的大小。在 `main` 函数中,我们使用 `compute_buffer_size(4)` 来计算缓冲区大小为 4096 字节,并将其作为泛型参数传递给 `Buffer` 结构体。这样,缓冲区的大小在编译期就被确定下来,避免了运行时的计算开销。 ## 泛型的性能