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Dart 里的类型系统

原文链接: recipes.tst.sh/docs/faq/ty…

什么是类型?

类型是用于描述实例接口的节点,如下示例和注释所示:


// Foo is now an interface type.
class Foo {}

// FooFn is now an alias of the `Foo Function()` type.
typedef FooFn = Foo Function();

// You can now create interface types of Bar with any subtype of Foo as the type argument.
class Bar<T extends Foo> {
  // T is a subtype of Foo in this context.
}
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在最顶层的级别里,只有少数几种类型:

  • dynamic
  • void
  • interface 类型
  • function 类型
  • parameter 类型

最常见的是 interface 类型,它描述了类和决定了类型参数。

dart:core 包含了一堆具有特殊类型属性的类,下面将介绍这些类。

github.com/dart-lang/s…

实例

在对象的整个生命周期中,它只有一个类型,该类型在构造时确定并且永远不能更改:

int x = 2;
num y = x;
print(x is int); // true
print(y is int); // true
int z = y as int; // works
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用于声明变量类型的只是 interface ,它可以存储任何实现了该 interface 的子类型。

方法

当在实例上调用方法时,创建实例的类型始终决定了该方法的实现,例如:

class Foo {
  void hi() => print("i am foo");
}

class Bar implements Foo {
  void hi() => print("i am bar");
}

void callHi(Foo foo) => foo.hi();

void main() {
  callHi(Bar()); // prints "i am bar"
}

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如上述例子所示,Bar 实现的 hi 将始终覆盖来自其实例的调用结果,而不管它在什么上下文中。

在 Dart 代码所有可见的类型,都是 Object 的子类型,并继承其默认实现的 interface

Dart 是强类型的语言,这意味着编译器可以在运行时,对值的类型做出强有力的保证。

当然,强类型并不意味着方法一定存在,如果调用时缺少方法,Dart 会调用默认情况下调用 noSuchMethod 会抛出 NoSuchMethodError

(42 as dynamic).foo(); // throws NoSuchMethodError
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实例上在 Dart 里的所有字段访问,都是通过对 settergetter 方法的调用来完成,当在类中声明一个字段时,它隐式声明了读取和写入内部变量的 settergetter 方法。

class Foo {
  // This declares both set:a and get:a
  int a;
}

class Bar extends Foo {
  // This overrides get:a without touching set:a
  int get a => super.a * 2; 
}

main() {
  var foo = Bar();
  foo.a = 2;
  print(foo.a); // prints 4
}
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子类型

变量可以包含不是其声明类型的实际子类型的值,除了 null

int x;
print(x is int); // false
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这段代码会打印 false因为 is 运算符是子类型检查,而不是可分配性检查

而另一方面,as 操作会进行可分配性检查

int x;
print(x as int); // null, works
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这是因为,在以下情况下 x 可以是 T 的子类型:

  • x 的运行时类型是 T 的子类型。
  • x 为空并且 T 可以为空。

Null vs void vs dynamic vs Object

Null 对象是特殊的,当不是 get:hashCodeget:runtimeTypeoperator== 的方法被调用,它抛出一个格式为 NoSuchMethodError 的异常。

dynamicvoid 类型都是 Object 的有效别名,但它们改变了一些可见的方法:

  • 使用 Object,只能方法 Object 的接口(如普通类),例如 hashCode
  • 使用 void,可以存储和转换,但不能访问任何方法。
  • 使用 dynamic,可以访问任何方法,并使用任何参数调用它,这些返回值也被视为 dynamic

闭包

提取是将实例方法转换为闭包的过程,这通常称为 tear-off

如果在一个对象上调用函数并省略了括号, Dart 称之为 ”tear-off” :一个和函数使用同样参数的闭包,当调用闭包的时候会执行其中的函数,比如:names.forEach(print); 等同于 names.forEach((name){print(name);});

可以通过调用名称为 getter 的方法来提取方法:

typedef ToStringFn = String Function();
ToStringFn getToString(Object x) => x.toString;
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在这个例子中,我们从一个任意对象中 x 中提取了 toString方法,通过闭包,就可以像调用上的常规实例一样调用 x

typedef ToStringFn = String Function();
ToStringFn getToString(Object x) => x.toString;
main() {
  var foo = 111;
  var a = getToString(foo);
  print(a());
}
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实际上,上面的代码与以下代码相同,除了前者效率更高一些。

typedef ToStringFn = String Function();
ToStringFn getToString(Object x) => () => x.toString();
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Functions 非常特殊,它们实际上可以指两个不同的东西:

  • 用参数和返回类型声明的函数类型,即 void Function() foo;
  • Function 类作为接口类型,任何方法的父类。

Function 类型类似于泛型接口类型,但可以描述参数名称和类型。

所有函数类型都是 Function 的子类型,无论它们的返回类型和参数如何:

print(print is Function); // true
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这里做一个有趣的实验,如下代码所示:


void main() {
  void foo() {}
  int bar([int aaa]) {}
  Null biz({int aaa}) {}
  int baz(int aa, {int aaa}) {}
  
  print(foo is void Function());
  print(bar is void Function());
  print(biz is void Function());
  print(baz is void Function());
}
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打印结果是

true
true
true
false
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这是因为 Dart 类型系统比较灵活,只要函数采用相同位置的参数,并具有兼容的返回类型,它就是有效的函数子类型,所以除了 baz 打印 false 之外所有的结果都是 true

换个方式,如下代码所示:

void main() {
  int foo({int a}) {}
  int bar({int a, int b}) {}
  
  print(foo is int Function());
  print(foo is int Function({int a}));
  print(bar is int Function({int a}));
  print(bar is int Function({int b}));
  print(bar is int Function({int b, int c}));
}
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输出的结果会是:

true
true
true
true
false
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因为当函数具有命名参数的子集时,代码检查函数是否具有有效的子类型,所以除最后一个之外的所有函数都打印 true

如果最后一个修改为 print(bar is int Function({int b, int a})); ,也会打印出 true

可调用对象

类是可以被调用的,例如:

class Foo {
  void call() => print('hi');
}

void main() {
  Foo()(); // prints "hi"
}

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这实际上是一种欺骗,Foo 实例本身实际上是不可调用的,出现这样的结果是因为 call 隐式提取了该方法。

例如:

void callFoo(void Function() x) {
  print(x is Foo); // false
  print(x is Function); // true
  x();
}

void main() {
  var x = Foo();
  print(x is Foo); // true
  print(x is Function); // false
  callFoo(x);
}
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在这里 x 似乎是在 FooFunction 之间转变,这是因为 x 被传递到 callFoo 之前,被隐式转换成一个 Closure

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