const上下文与const表达式#

const上下文是指 const变量初始化表达式，这些表达式始终在编译时求值

因此需要对const上下文中允许的表达式加以限制，避免修改全局状态、I/O等副作用，确保其可以在编译时求值

const表达式具备了可以在编译时求值的能力

满足如下规则的表达式是const表达式：

1. 数值类型、Bool、Unit、Rune、String类型的字面量（不包含插值字符串）

2. 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），tuple字面量

3. const变量，const函数形参，const函数中的局部变量

4. 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

5. 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

6. 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

7. 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

8. 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

9. const表达式的成员访问（不包含属性的访问），tuple的索引访问

10. const init和const函数中的this和super表达式

11. 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

注意：

当前编译器实现暂不支持throw作为const表达式使用

仓颉中, 存在const上下文的概念

什么是const上下文呢?

即, 给const变量初始化 所用的表达式

但, 仓颉中 并不是所有表达式都可以给const变量做初始化, 只有const表达式, 才能给const变量做初始化

这也就是说const上下文中, 实际只能出现const表达式, 只有这样才能保证编译时求值

仓颉中对const表达式的定义在文档中已经列出了

有 常用数据类型的字面量, const变量, const函数的形参以及函数体内的局部变量, const函数等等

const函数#

const函数是一类特殊的函数，这些函数具备了可以在编译时求值的能力

在const上下文中调用这种函数时，这些函数会在编译时执行计算

而在其他非const上下文，const函数会和普通函数一样在运行时执行

下例是一个计算平面上两点距离的const函数，distance中使用let定义了两个局部变量dx和dy：

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struct Point {
2
    const Point(let x: Float64, let y: Float64) {}
3
}
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const func distance(a: Point, b: Point) {
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    let dx = a.x - b.x
7
    let dy = a.y - b.y
8
    (dx**2 + dy**2)**0.5
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}
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main() {
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    const a = Point(3.0, 0.0)
13
    const b = Point(0.0, 4.0)
14
    const d = distance(a, b)
15
    println(d)
16
}

编译运行输出：

1
5.000000

仓颉中的const函数, 在const上下文中调用时, 编译时执行运算

在非const上下文中调用时, const函数就被当作普通函数调用

需要注意：

1. const函数声明必须使用const修饰

2. 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，其他外部变量都不可访问

   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

3. const函数中的表达式都必须是const表达式，const init函数除外

4. const函数中可以使用let、const声明新的局部变量

   但不支持var

5. 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

6. 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

7. const函数与非const函数重载规则一致

8. 数值类型、Bool、Unit、Rune、String类型 和enum支持定义const实例成员函数

9. 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

另外，接口中也可以定义const函数，但会受到以下规则限制：

1. 接口中的const函数，实现类型必须也用const函数才算实现接口

2. 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

3. 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

在下面的例子中，在接口I里定义了两个const函数，类A实现了接口I，泛型函数g的形参类型上界是I

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interface I {
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    const func f(): Int64
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    const static func f2(): Int64
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}
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class A <: I {
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    public const func f() { 0 }
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    public const static func f2() { 1 }
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    const init() {}
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}
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const func g<T>(i: T) where T <: I {
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    return i.f() + T.f2()
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}
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main() {
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    println(g(A()))
18
}

编译执行上述代码，输出结果为：

1
1

仓颉中, const函数的就是被const修饰的函数:

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const func function() {}

不过, const函数的定义存在许多的限制, 具体限制不用太多介绍, 文档中都有列出

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

1. 如果当前类型是class，则不能具有var声明的实例成员变量，否则不允许定义const init

   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

2. 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

3. 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

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）

const init就是类或结构体的const构造函数

如果要定义const init, 那么:

1. 不允许存在var成员变量

2. 父类必须也存在const init

3. 所有实例成员变量的初始值, 必须是const表达式