在 Rust 中，我可以在不对值进行硬编码的情况下实例化我的 const 数组吗？编译时评估？

Question

我正在尝试用 Rust 实例化一个数组。这是我可以在运行时执行的一种方法：

let mut t = [0_u32; 65];
for i in 0..t.len() {
    t[i] = ((i as f64).sin().abs() * 2.0_f64.powf(32.0)).floor() as u32;
}

但是，由于我永远不会更改此数组的值，而且我会经常使用这些值，所以我认为这可能是一个很好的机会来探索 const 在 Rust 中完成的编译时评估工作。我可以让它在编译时计算数组，并将结果存储在程序数据中，以便在运行时立即运行。

我的第一步是创建常量数组。

const T: [u32; 65] = [0; 65];

嗯，这样不行。我已经用全零实例化了它。那是不对的。接下来，我想也许我应该做一个可以实例化数组的常量函数。

const fn sine_table() -> [u32; 65] {
    let mut t = [0_u32; 65];
    let mut i = 0;


    loop {
        if i > 65 {
            break;
        }

        // Do the math...
    }

    t
}

这就是我卡住的地方。从我读到的内容来看，常量函数内的循环仍然只在夜间出现，我试图暂时坚持使用稳定的 Rust，以避免以后出现意外。那么，这会把我留在哪里？我目前可以在稳定版中做什么，以及在 nightly、RFC 等中即将发布的内容？我的下一个想法是研究宏，但我还没有足够舒服地进入那个兔子洞而不知道它是否会富有成果。我的最终目标是使这个数组成为常量，而不必手动输入 65 个值。

Answer 1

到目前为止，在 Rust Stable 上，这是不可能的（你需要 const fn 表达式才能在编译时工作）。

但幸运的是，这个用例有一个 "in-between" 解决方案（我也经常使用），即 lazy_static 宏。

基本上它是一个延迟计算的运行时表达式，仅在第一次访问时计算。

https://docs.rs/lazy_static/1.4.0/lazy_static/

使用此宏，您的代码将如下所示：

use lazy_static::lazy_static;

const SINE_TABLE_SIZE: usize = 65;
lazy_static! {
    pub static ref SINE_TABLE: [u32; SINE_TABLE_SIZE] = {
        let mut table = [0_u32; SINE_TABLE_SIZE];
        for i in 0..SINE_TABLE_SIZE {
            table[i] = ((i as f64).sin().abs() * 2.0f64.powf(32.)).floor() as u32;
        }

        table
    };
}

Rust 游乐场示例 link：https://play.rust-lang.org/?version=stable&mode=debug&edition=2018&gist=61146c5f7de2c9ee1cbcd724dd1a730f

免责声明：我不是 lazy_static 的作者，也与他们没有任何关系。

Answer 2

Cargo 支持 build.rs 个编译后的文件和运行个整体编译前的文件。对于您来说，最简单的选择是使用它来生成您想要使用的 table。

Rust 文档有一个 code generation using this method 的示例，因此如果您使用代码并使用它来生成数组，就可以开始了。您可以将 build = "build.rs" 放入 Cargo.toml 并让 build.rs 成为：

use std::io::{Result, Write};

fn main() -> Result<()> {
  let out_dir = env::var("OUT_DIR").unwrap();
  let dest_path = Path::new(&out_dir).join("sin_abs_const.rs");
  let mut f = File::create(&dest_path).unwrap();

  write!(f, "const T: [u32; 65] = [\n")?;
  for i in 0..64 {
    write!(f, "  {},\n", ((i as f64).sin().abs() * 2.0_f64.powf(32.0)).floor() as u32)?;
  }
  write!(f, "];\n")?;

  Ok(())
}

然后你可以加载那个构建的文件。

在 Rust 中，我可以在不对值进行硬编码的情况下实例化我的 const 数组吗？编译时评估？

In Rust, can I instantiate my const array without hard-coding in the values? Compile-time evaluation?

arrays

constants

compile-time

rust