提前的检查

在 Ziglings 的第 68 个练习中，我们进一步挖掘了 comptime 的用法。这次是用在函数参数上。

如果你写过 printf，你可能遇到过格式字符串和参数不匹配导致的崩溃。Zig 通过将格式字符串标记为 comptime，强制编译器在编译阶段就检查这些错误。如果格式不对，代码甚至无法编译通过。

挑战：模型船的比例尺

我们需要实现一个 scaleMe 方法来调整模型船的尺寸。为了防止除以零的错误，我们要求 scale 参数必须在编译期已知。

任务有两个：

在 main 函数中，定义一个能在编译期修改并传递给 scaleMe 的变量。
在 scaleMe 内部，处理输入为 0 的特殊情况（将其视为 1）。

解决方案

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

const Schooner = struct {
    name: []const u8,
    scale: u32 = 1,
    hull_length: u32 = 143,
    bowsprit_length: u32 = 34,
    mainmast_height: u32 = 95,

    // 核心签名：comptime scale: u32
    // 这强制调用者必须传递一个编译期常量
    fn scaleMe(self: *Schooner, comptime scale: u32) void {
        // 创建一个可以在编译期修改的局部变量
        comptime var my_scale = scale;

        // 编译期逻辑：如果输入是 0，修正为 1
        // 这段 if 代码在编译后会完全消失，只留下修正后的结果
        if (my_scale == 0) my_scale = 1;

        // 运行时的赋值操作
        // 注意：这里的除法在运行时是安全的，因为 my_scale 已经被修正了
        self.scale = my_scale;
        self.hull_length /= my_scale;
        self.bowsprit_length /= my_scale;
        self.mainmast_height /= my_scale;
    }
    // ... printMe 省略 ...
};

pub fn main() void {
    var whale = Schooner{ .name = "Whale" };
    var shark = Schooner{ .name = "Shark" };
    var minnow = Schooner{ .name = "Minnow" };

    // 修复点：定义 comptime var
    // 因为 scaleMe 要求参数必须是 comptime 的，所以这里的变量也必须是 comptime 的
    comptime var scale: u32 = undefined;

    scale = 32; 
    minnow.scaleMe(scale);
    minnow.printMe();

    scale -= 16; 
    shark.scaleMe(scale);
    shark.printMe();

    scale -= 16; // 此时 scale 变为 0
    
    // 调用 scaleMe(0)
    // 如果没有内部的修正逻辑，这里会导致编译错误（除以零）
    // 但因为我们在 scaleMe 里处理了 0 -> 1，所以这里能正常编译
    whale.scaleMe(scale);
    whale.printMe();
}

核心知识点总结

1. `fn (comptime arg: T)`

这是 Zig 元编程的入口。

它允许你接收 type 类型（例如 fn List(comptime T: type)）。
它允许你接收需要在编译期处理的值（例如正则表达式、格式化字符串）。

2. 编译期保护

在 scaleMe 中，因为 scale 是编译期已知的，编译器在处理 self.hull_length /= my_scale 时，实际上是在执行常数除法。

如果 my_scale 是 0，编译器会直接报错 “division by zero”。
通过添加 if (my_scale == 0) my_scale = 1;，我们告诉编译器：“别担心，如果是 0 我会改成 1”。这样编译器就放心了。

3. 代码生成

对于 scaleMe(32)，编译器生成的机器码就像是写死了 length /= 32。对于 scaleMe(0)（修正为 1），编译器生成的机器码就像是写死了 length /= 1（这行代码甚至会被优化器直接删除，因为除以 1 没意义）。这就是 Zig 的 Zero-cost Abstraction。

后续预告：我们已经见识了 Comptime 的威力。接下来的练习将进入更高级的应用：如何编写一个函数，它的返回值类型取决于传入的参数？下一篇我们将探讨泛型（Generics）和 @typeInfo 的实战。

Ziglings 笔记 68: 编译期参数 (Comptime Parameters)