面试题：Rust中静态值的存储特性基础

Question

在Rust中，简述静态变量（`static`）和常量（`const`）在存储特性上有什么主要区别？请分别举例说明它们的声明方式以及在内存中的存储特点。

Answer 1

静态变量（static）

1. 声明方式：

static MY_STATIC: i32 = 42;

2. 内存存储特点：
   • 静态变量具有固定的内存地址，其生命周期贯穿整个程序的运行期间。它存储在静态内存区域，这意味着在程序启动时就为其分配内存，直到程序结束才释放。
   • 静态变量是可变的，不过对其进行可变操作时需要使用mut关键字声明，并且访问时需要额外的unsafe块，因为多个线程可能同时访问静态变量，可变操作可能导致数据竞争。例如：

static mut COUNTER: i32 = 0;
fn increment() {
    unsafe {
        COUNTER += 1;
    }
}

常量（const）

1. 声明方式：

const MY_CONST: i32 = 42;

2. 内存存储特点：
   • 常量没有固定的内存地址。常量的值在编译时就被确定，并且会在使用它的地方进行内联替换，类似于宏展开。
   • 常量只能使用不可变的值，不允许声明可变常量。例如：

// 下面这样声明可变常量是错误的
// const mut BAD_CONST: i32 = 0;

主要区别总结：

• 内存地址：静态变量有固定内存地址，常量没有固定内存地址，在编译时进行内联替换。
• 可变性：静态变量可以是可变的（需mut和unsafe），常量只能是不可变的。
• 生命周期：静态变量生命周期贯穿程序始终，常量在编译时确定并替换，不涉及运行时的生命周期概念。