如何直接初始化16字节数组为随机值（非Vec/切片）

问题描述 #

我需要初始化一个16字节数组为随机值（不能是Vec或切片）。当前使用的代码如下：

let mut rng = rand::thread_rng();
let mut foo = [0u8; 16]; 
rng.fill(&mut foo);
let foo = foo; // discard mutability

该写法过于冗余，且会对数组执行两次写入操作：先初始化为零，再写入随机值。请问能否直接将数组初始化为随机值，而非先零初始化再更新？

解决方案 #

最优方案：使用rand::Rng::gen直接生成 #

rand库（0.8+版本）的Rng trait原生支持直接生成固定大小的数组，完全跳过零初始化步骤，且直接得到不可变数组：

use rand::Rng;

// 直接生成不可变的16字节随机数组
let foo: [u8; 16] = rand::thread_rng().gen();

这个方法内部会直接分配内存并填充随机值，没有额外的零写入操作，代码也更简洁。

备选方案：自定义数组初始化（适用于复杂场景） #

如果需要对每个元素的生成逻辑做自定义调整，可以使用Rust 1.63+稳定版的core::array::from_fn配合随机生成：

use rand::Rng;

let foo: [u8; 16] = core::array::from_fn(|_| rand::thread_rng().gen());

此方法同样无零初始化开销，且支持自定义单元素生成规则。

旧版本兼容方案（unsafe） #

如果你的rand版本低于0.8，可以用MaybeUninit避免零初始化（需unsafe代码）：

use rand::Rng;
use std::mem::MaybeUninit;

// 用MaybeUninit跳过零初始化
let mut foo = MaybeUninit::<[u8; 16]>::uninit();
rand::thread_rng().fill_bytes(unsafe { &mut *foo.as_mut_ptr() as &mut [u8] });
let foo = unsafe { foo.assume_init() };

注意：此方法涉及unsafe操作，需确保理解内存安全风险后使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者fadedbee