编译器的草稿纸

在 Ziglings 的第 67 个练习中，我们遇到了 comptime var。

通常我们认为，“变量 (Variable)”是程序运行时改变的东西，“常量 (Constant)”是编译时确定的东西。但 Zig 打破了这个界限，它允许我们在编译阶段拥有可变的变量。

挑战：动态的静态数组

我们需要声明四个数组 a1, a2, a3, a4。 有趣的是，它们的长度是递增的：1, 2, 3, 4。 为了避免硬编码数字，我们想用一个 count 变量来控制长度。

如果在 C 语言中写 int len = 1; char arr[len];（非 VLA 情况），编译器会报错，因为数组长度必须是常量表达式。

解决方案

在 Zig 中，我们可以告诉编译器：“这个 count 变量只给你用，请你在编译的时候把它算好。”

const print = @import("std").debug.print;

pub fn main() void {
    // 核心：comptime var
    // 这个变量在程序运行前就会被计算和消除
    comptime var count = 0;

    // 编译期执行：count = 1
    count += 1;
    // 编译器看到的是：const a1: [1]u8 = .{'A'} ** 1;
    const a1: [count]u8 = .{'A'} ** count;

    // 编译期执行：count = 2
    count += 1;
    // 编译器看到的是：const a2: [2]u8 = .{'B'} ** 2;
    const a2: [count]u8 = .{'B'} ** count;

    count += 1;
    const a3: [count]u8 = .{'C'} ** count;

    count += 1;
    const a4: [count]u8 = .{'D'} ** count;

    print("{s} {s} {s} {s}\n", .{ a1, a2, a3, a4 });
}

核心知识点总结

1. 编译期执行流

使用 comptime var，我们实际上是在编写一段在编译器内部运行的脚本。 编译器在解析代码时，会像解释器一样执行这些加法操作。等到生成最终的机器码时，count 变量已经完成了它的历史使命，不复存在了。

2. 为什么需要它？

这让 Zig 拥有了极其强大的元编程能力。 想象一下，你可以写一个 for 循环，在编译期计算出正弦表，或者根据配置生成不同长度的结构体字段。这一切都没有运行时开销（Zero Runtime Overhead）。

3. @compileLog

Zig 提供了一个调试工具 @compileLog(args)。如果你想知道在编译的某一步 count 到底变成了多少，可以插入这就话。编译器会打印出值，并以此为由停止编译（视其为一种错误），强迫你查看输出。

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后续预告：既然我们可以在编译期修改变量，那能不能在编译期执行 if/else 判断呢？下一篇我们将学习 comptime if，看看如何根据条件有选择地编译代码。