类型

💡 tony白专栏的笔记

比如我们在学习一门新的语言的时候，可以考虑以下几个问题：

这门语言是强类型的吗？

这门语言是动态类型吗？

它支持多少种内建类型呢？

它支持结构体吗？

它支持字典 (Recorder) 吗？

它支持泛型吗？……

类型

编程语言中的变量都是有类型的，而且变量的类型不一定一致。例如 Go 语言中的 int 和 float 声明的变量，它们的类型就不一致，如果你直接对它们执行加操作，Go 的编译器就会报错，很多隐式类型转换带来的问题，在编译阶段就可以发现了。比如，你可以看下面这个例子：

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func main() {
  var a int = 1
  var b float64 = 1000.0
  fmt.Print(a + b)
}

这种情况下，Go 的编译器会报这样的错误：invalid operation: a + b (mismatched types int and float64)。这就说明 Go 语言不支持整型和浮点型变量的加操作。

Go 语言的类型系统还有一个特点，那就是一个变量声明成什么类型的，就不能再更改了。与之形成鲜明对比的是 Python。它们都具有比较高的类型强度，但是类型检查的时机不同。Go 是在编译期，而 Python 则是在运行期。我们看一个 Python 的例子：

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>>> a = 1
>>> a + "hello"
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
>>> a = "hello"
>>> a + "world"
'helloworld'

从上面的例子中，我们可以看到，Python 的类型检查也是比较严格的，在第 2 行，将一个整型值和字符串值相加是会引发 Traceback 的。但是一个变量却可以先使用整数为它赋值，再使用字符串为它赋值（第 6 行），然后再进行字符串值的加操作就没有问题了。这就说明了变量的类型是在程序运行的时候才去检查，而不是编译期间进行的。我们把这种语言称为动态类型语言。

同样的例子如果使用 Go 来实现，编译器就会报错：

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var a int = 1
a = "hello"
fmt.Print(a)

由此可见，Go 语言是一种静态的强类型语言。

动态类型不仅仅表现在变量的类型可以更改，在面向对象的编程语言中，动态类型往往还意味着类的定义也可以动态更改。我们仍然以 Python 为例来观察动态类型的特点：

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>>> class A():
...  pass
...
>>> A.a = 1
>>> a = A()
>>> a.a
1

从上述例子中，我们可以看到，类 A 的类属性是可以在运行时进行添加和修改的。这与静态编译的语言非常不同。

由此，我们可以得出结论，动态类型相比静态类型，它的优点在于：

• 动态类型有更好的灵活性，在运行时可以修改变量的类型，也可以对类定义进行修改，所以针对动态类型语言的热更新就更容易设计；
• 动态类型语言写起来很方便，写起来很丝滑。非常适合用来编写小规模的脚本。

同时，动态类型也往往具有一些缺点（通常是这样，但并不绝对）。

• 首先，动态类型语言的代码不容易阅读。据统计，程序员的日常工作中 90% 的时间是在阅读别人写的代码，只有不足 10% 的时间才是在开发新的功能。而动态类型语言，没有类型标注，代码会非常难懂(我翻了之前写的py代码，准确的说是脚本，是很少有带参数的，即使带了，也看不出来参数的类型是什么)，即使有一些动态类型语言有类型标注的，但因为可以运行时修改类型，往往会出现一个类的属性在不同的地方被修改的情况，这使得代码的阅读和维护变得困难；
• 第二点是，动态类型语言的性能往往会差一些，比如 Python 和 JavaScript，因为在编译期间缺少类型提示，编译器无法为对象安排合理的内存布局（你可以参考内存课导学三），所以它们的对象布局相比 Java/C++ 等静态类型语言会更加复杂，同时这也会带来性能的下降。

由此可见，我们并不能简单地说，静态类型就比动态类型好，或者强类型就比弱类型好，还是要根据具体的场景来进行取舍。

比如要求快速开发，规模较小的工具，人们常常会选择使用 Python，而多人合作的大型项目，人们就会选择使用 Java 之类的静态强类型语言。

另外，类似 int、 String 这种类型往往是语言的内建类型，而语言的内建类型在表达力上经常是不够的，这就需要人们通过将简单内建类型组合起来实现相应的功能，这就是复合类型。

典型的复合类型包括枚举、结构、列表、字典等。这些类型在 Go 语言中都有相应的定义，你可以参考 Go 语言专栏进行学习。

泛型

泛型简单来说，就是使用类型得到新的类型。PY是没有泛型的，也不需要有。泛型这一块我还不是很理解，B站有个Go泛型实战课程，可以搂一眼。要多花时间去看。后面的博客会有介绍，就不多说了。

总结

从这些例子中，我们看到静态强类型语言更容易阅读和维护，但灵活性不如动态弱类型语言。所以动态弱类型语言往往都是脚本语言，不太适合构建大型程序。