Raku re-binding（重绑定）规则及相关问题技术问询

[注意：本问题基于旧版本Rakudo提出，此前令人困惑的输出是Rakudo的bug导致，该bug已通过PR 4536修复。下方保留原始问题内容，供历史参考。]

问题背景 #

Raku有时会禁止重绑定操作，以下两行代码：

sub f($a) { $a := 42 }
my \var = 'foo'; var := 'not-foo';

会触发编译时报错：

===SORRY!=== Error while compiling 
Cannot use bind operator with this left-hand side

但Raku在非常多场景下允许重绑定，其中不少场景的表现出乎我的意料。以下所有代码均可成功完成重绑定，所有say语句的输出均为not-foo：

my Any \a = 'foo';
say a := 'not-foo';
my Any $b := 'foo';
say $b := 'not-foo';
my @c := ('foo', 'foo');
say @c := ('not-foo', 'not-foo');
my @d is List = ('foo', 'foo');
say @d := ('not-foo', 'not-foo');
my %e := (:foo<foo>);
say %e := (:not-foo<not-foo>);

sub fn1(Any \a) { a := 'not-foo';  say a  }
fn1 'foo';
sub fn2(Any $b) { $b := 'not-foo'; say $b }
fn2 'foo';
sub fn3(@c) {  @c := ('not-foo', 'not-foo'); say @c }
fn3 ('foo', 'foo');
sub fn4(+@d) { @d := ('not-foo', 'not-foo'); say @d }
fn4 ('foo', 'foo');
sub fn5(@d is raw) { @d := ('not-foo', 'not-foo'); say @d }
fn5 ('foo', 'foo');

my ($one-foo, $two-foo) := ('foo', 'foo');
$one-foo := 'not-foo';
say $one-foo;

my \foo = 'foo';
say MY::<foo> := 'not-foo';
sub foo-fn { 'foo' }
MY::<&foo-fn> := { 'not-foo' }
say foo-fn;

my $absolutely-foo = 'foo';
sub fn6 { CALLER::<$absolutely-foo> := 'not-foo';}
fn6;
say $absolutely-foo;

基于上述测试，我初步归纳当前只要满足以下任一条件，无论名称是否携带sigil（类型标识符），都允许执行重绑定：

1. 该名称存在任意显式类型约束（包括Any类型，以及@或% sigil自带的类型约束）；
2. 重绑定操作使用限定名。
   当前重绑定操作对已声明变量、参数均生效，甚至包含未用rw或copy修饰的参数。正如最后一个示例所示，重绑定甚至可以（看似）突破词法作用域的限制。（该示例基于Roast测试用例，该用例标注了注释-- legal?，说明不止我一人对该行为感到惊讶；该测试原本是针对is dynamic修饰的变量执行重绑定，上述示例的表现更令人意外）。
   据我目前测试，只有声明为constant的名称无法通过上述方式执行重绑定。

提出的问题 #

现正式提出以下4个技术问题：

1. 我对当前Raku重绑定行为的描述是否准确？即上述两条规则是否可以完整覆盖现有行为，还是需要补充其他额外规则？
2. 该行为是否正确、符合设计预期、对齐语言规范？尽管存在S03-binding相关测试，我极少找到关于重绑定的官方规范说明。
3. 如果该行为不符合设计预期，那么重绑定的官方规则应该是什么？
4. 是否有方法可以告知Raku“严格禁止将该名称重绑定到新值”？

回答 #

问题1：你归纳的规则准不准确？ #

你观察到的所有反常的重绑定行为，都是2022年之前版本Rakudo的bug，后来已经修复了，所以你基于有问题的版本总结的那两条规则，只适用于旧的bug版本，对修复后的正式版本完全不成立。

问题2：这个行为符合设计预期吗？ #

完全不符合。Raku的设计里，重绑定本来就是个权限很高的操作，默认应该是受限制的：无sigil的变量默认绑的是值，本来就不该允许重绑定；函数参数默认是只读的，没标rw或者copy的话，根本不该允许在函数内部改绑定；至于非动态变量能通过CALLER::跨作用域重绑定，更是完全违反设计原则的bug。

问题3：官方设计的重绑定规则应该是啥样的？ #

按Raku的规范设计，合法的重绑定只有这些情况：

1. 有sigil的标量$x默认绑定的是可写容器，允许重绑定；如果声明时加了is ro就不能再绑
2. 数组@、哈希%默认是对应类型的可变容器，允许重绑定到同类型的其他容器
3. 函数参数只有明确标了is rw或者is copy的时候，才允许在函数内部重绑定
4. 包限定名（比如MY::、OUR::这类）只能重绑定那些本来就声明为可写的符号，非动态变量不可能通过CALLER::跨作用域改绑定
5. 所有无sigil的名称，不管加不加类型约束，默认都是值绑定，永远不能重绑定

问题4：有没有办法彻底禁止某个名称被重绑定？ #

修复后的Rakudo版本已经默认做了大部分限制，如果你要额外明确禁止，用下面的方法就行：

• 无sigil的变量直接用my \x = ...声明就行，本来就不能重绑定
• 有sigil的变量声明时加is ro修饰符，比如my $x is ro = 42，之后任何重绑定操作都会直接报编译错
• 全局或者包级别的符号直接声明为constant，完全锁死，不能改也不能重绑定

内容的提问来源于stack exchange，提问作者codesections