變數宣告和重新指派

發行項
12/22/2024

值可以使用 let 和 mutable 語句系結至符號。這類系結提供方便的方式，可透過定義的句柄存取值。儘管從其他語言借用了誤導性的術語，但本機範圍和包含值的句柄稱為變數。這可能是誤導性的，因為 let 語句會定義 單一指派句柄，這是在有效期間仍系結至相同值的句柄。程序代碼中不同點可以重新系結至不同值的變數，必須明確宣告為這類值，並使用 mutable 語句來指定。

    let var1 = 3; 
    mutable var2 = 3; 
    var2 = var2 + 1;

在這裡範例中，let 語句會宣告名為 var1 的變數，該變數無法重新指派，且一律包含值 3。 mutable 語句會定義暫時系結至值 3 的變數 var2，但稍後可以使用指派表達式重新指派給不同的值，如最後一行所示。您可以使用較短的版本 var2 += 1;來表達相同的語句，如同其他語言的常見。如需詳細資訊，請參閱評估及重新指派語句。

總結：

let 用來建立不可變的系結。
mutable 可用來建立可變動的系結。
沒有 let 的 = 用來變更可變動系結的值。

針對這三個語句，左側是由符號或符號元組所組成。如果系結的右側是 Tuple，則在指派時，該 Tuple 可能會完全或部分解構。解構的唯一需求是右側 Tuple 的形狀符合左側符號元組的形狀。符號元組可能包含巢狀元組或省略的符號，或兩者，以底線表示。例如：

let (a, (_, b)) = (1, (2, 3)); // a is bound to 1, b is bound to 3
mutable (x, y) = ((1, 2), [3, 4]); // x is bound to (1, 2), y is bound to [3, 4]
(x, _, y) = ((5, 6), 7, [8]);  // x is re-bound to (5,6), y is re-bound to [8]

如需使用 unwrap （!）運算符解構的詳細資訊，請參閱結構類型的專案存取。

Q# 中的所有指派都遵守相同的解構規則，例如量子位配置和迴圈變數指派。

針對這兩種系結，變數的類型是從系結的右側推斷而來。變數的類型一律保持不變，而且指派表達式無法變更它。局部變數可以宣告為可變或不可變數。有一些例外狀況，例如 for 迴圈中的循環變數，其中行為已預先定義且無法指定。函式和作業自變數一律是不變的系結。結合缺乏參考型別，如不變性主題中所述，這表示呼叫的函式或作業永遠無法變更呼叫端的任何值。

由於 Qubit 值的狀態不是從 Q#內定義或可觀察的，因此這不會排除量子副作用的累積，這些副作用只能透過測量來觀察。如需詳細資訊，請參閱Quantum 數據類型。

與值系結方式無關，值本身是不可變的。特別是陣列和陣列專案也是如此。與常見的傳統語言相比，陣列通常是參考型別，Q# 中的陣列就像所有類型一樣，都是實值型別，而且一律不可變;也就是說，您無法在初始化之後修改它們。因此，變更數位類型變數存取的值需要明確建構新的數位，並將它重新指派給相同的符號。如需詳細資訊，請參閱不變性和複製和更新表達式。

Evaluate-and-reassign 語句

表單 intValue += 1; 的語句在許多其他語言中很常見。在這裡，intValue 必須是類型 Int的可變繫結變數。如果右側包含套用二元運算符，而且結果會反彈至運算符的左自變數，則這類語句會提供方便的串連方式。例如，此程式代碼區段

mutable counter = 0;
for i in 1 .. 2 .. 10 {
    counter += 1;
    // ...
}

遞增計數器的值，counter 在 for 迴圈的每個反覆運算中，相當於

mutable counter = 0;
for i in 1 .. 2 .. 10 {
    counter = counter + 1;
    // ...
}

各種運算子也有類似的語句。所有運算子都有這樣的評估與重新指派表達式，其中最左邊子表達式的類型符合表達式類型。更精確地說，它們適用於二進位邏輯和位運算符，包括向右和左移、算術表達式，包括指數和模數，以及串連，以及複製和更新表達式。

下列函式範例會計算 Complex 數字數位數組的總和：

function ComplexSum(values : Complex[]) : Complex {
    mutable res = Complex(0., 0.);
    for complex in values {
        res = new Complex { Re = res.Re + complex.Re, Im = res.Im + complex.Im };
    }
    return res;
}

同樣地，下列函式會將數位中的每個專案乘以指定的因素：

function Multiplied(factor : Double, array : Double[]) : Double[] {
    mutable res = new Double[Length(array)];
    for i in IndexRange(res) {
        res w/= i <- factor * array[i];
    }
    return res;
}

如需詳細資訊，請參閱內容表達式，其中包含其他範例，當編譯程式可以推斷適當的表達式時，可以在特定內容中省略表達式。

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