Rust全局变量详解

一、全局变量用static定义

Rust中定义全局变量需要使用static关键字，这使得它们在内存中始终存在，而不是像局部变量那样在作用域结束后会被销毁。

下面是一个例子，它定义了一个全局变量message。

    
        static mut message: &str = "Hello, World!";
        // 这里unsafe关键字是必需的，因为这个变量可能被不同的线程同时访问

        fn main() {
            println!("{}", unsafe { message });
            unsafe {
                message = "Goodbye, World!";
            }
            println!("{}", unsafe { message });
        }
    

需要注意的是，由于全局变量的生命周期是整个程序的运行时间，所以我们需要确保对它的访问是线程安全的。上面的例子使用了unsafe关键字来表明这一点，并且需要注意该变量的值是可变的(&mut)，因此可以在程序中改变它的值。

二、Rust全局变量的作用域

在Rust中，一个模块中定义的全局变量只能在该模块中使用。我们可以使用pub关键字将其公开（也就是说，其它模块可以使用这个变量）。

下面是一个例子：

    
        mod my_module {
            pub static message: &str = "Hello, World!";
        }

        fn main() {
            println!("{}", my_module::message);
        }
    

在这个例子中，我们在一个名为my_module的模块中定义了一个全局变量message，并将其公开。这使得我们可以通过my_module::message来访问它。

三、Rust全局变量的初始化

Rust要求全局变量的初始值必须是编译时常量。编译时常量是指在编译过程中已知的、不能改变的值，例如一个整数或一个字符串字面量。这意味着我们不能像在C或C++中那样，在程序运行时从用户输入或文件中读取初始值。

以下是一个有效的例子：

    
        const PI: f64 = 3.14159;

        fn main() {
            println!("{}", PI);
        }
    

然而，以下代码将不会编译：

    
        static mut message: &str = String::from("Hello, World!");

        fn main() {
            println!("{}", unsafe { message });
        }
    

这是因为String::from("Hello, World!")不是一个编译时常量，所以不能用作全局变量的初始值。

四、全局变量的命名规范

与局部变量一样，在Rust中，全局变量的命名应该使用snake_case风格。此外，在Rust中，全局变量的名字通常使用大写字母、下划线和数字构成，如SECONDS_PER_MINUTE。

下面是一个例子：

    
        static mut MAX_THREADS: u32 = 10;

        fn main() {
            unsafe {
                println!("{}", MAX_THREADS);
            }
        }
    

五、全局变量的生命周期

全局变量在整个程序运行期间都是有效的，因此在访问全局变量时需要注意生命周期问题。如果一个全局变量是可变的，则需要使用unsafe代码块来访问它。

下面是一个例子：

    
        static mut message: &str = "Hello, World!";

        fn main() {
            // 全局变量的生命周期与程序相同，需要使用unsafe关键字来标记该变量是不安全的
            unsafe {
                println!("{}", message);
                message = "Goodbye, World!";
                println!("{}", message);
            }
        }
    

需要注意的是，Rust中的全局变量并不像在C或C++中那样常见，因为Rust更倾向于使用模块级别的数据。