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

我正在尝试在 Rust 中实例化一个数组。 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;
}

然而，因为我永远不会改变这个数组的值，而且我会经常使用这些值，我认为这可能是一个很好的机会来探索const编译时评估工作中发生的很酷的事情在 Rust 中完成。 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，这样它就可以在运行时立即运行。

我的第一步是创建常量数组。

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

嗯，这不好。 我已经用全零实例化了它。 那是不对的。 接下来，我想也许我应该创建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
}

这就是我被卡住的地方。 从我读到的内容来看，常量函数内的循环仍然只在夜间进行，我暂时尝试使用稳定的 Rust 以避免以后出现意外。 那么，这让我何去何从？ 我目前可以在稳定状态下做什么，以及在夜间、RFC 等方面有什么进展？ 我的下一个想法是研究宏，但我还不够舒服，无法在不知道它是否会有成果的情况下进入那个兔子洞。 我的最终目标是让这个数组成为一个常量，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“中间”解决方案（我也经常使用），它是lazy_static宏。

基本上它是一个惰性求值的运行时表达式，只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 Playground 示例链接： 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，也不与他们有任何关系。

Answer 2

Cargo 支持在整体编译之前编译和运行的build.rs文件。 对您来说，最简单的选择是使用它来生成您想要使用的表。

Rust 文档有一个使用这种方法生成代码的例子，所以如果你使用你的代码并使用它来生成数组，你应该很高兴。 您可以将build = "build.rs"放在Cargo.toml并将build.rs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(())
}

然后您可以加载该构建文件。