类型初探

所有值都有类型

在 Scala 中，所有值都有类型，包括数值和函数。下图展示了类型层次结构的一个子集。

Scala 类型层次结构

Any 是所有类型的超类型，也称为顶级类型。它定义了一些通用方法，如 equals、hashCode 和 toString。

顶级类型 Any 有一个子类型 Matchable，用于标记我们可以对其执行模式匹配的所有类型。保证称为“参数化”的属性非常重要。我们在此不展开细节，但总结来说，这意味着我们无法对类型为 Any 的值执行模式匹配，而只能对 Matchable 的子类型的值执行模式匹配。参考文档包含有关 Matchable 的更多信息。

Matchable 有两个重要的子类型：AnyVal 和 AnyRef。

AnyVal 表示值类型。有一些预定义的值类型，它们是不可空的：Double、Float、Long、Int、Short、Byte、Char、Unit 和 Boolean。 Unit 是不携带任何有意义的信息的值类型。Unit 只有一个实例，我们可以将其称为：()。

AnyRef 表示引用类型。所有非值类型都被定义为引用类型。Scala 中的每个用户定义类型都是 AnyRef 的子类型。如果在 Java 运行时环境的上下文中使用 Scala，AnyRef 对应于 java.lang.Object。

在基于语句的语言中，void 用于不返回任何内容的方法。如果你在 Scala 中编写没有返回值的方法，例如以下方法，Unit 用于相同目的

def printIt(a: Any): Unit = println(a)

以下是一个示例，演示字符串、整数、字符、布尔值和函数都是 Any 的实例，并且可以像其他任何对象一样处理

val list: List[Any] = List(
  "a string",
  732,  // an integer
  'c',  // a character
  '\'', // a character with a backslash escape
  true, // a boolean value
  () => "an anonymous function returning a string"
)

list.foreach(element => println(element))

该代码定义了一个类型为 List[Any] 的值 list。该列表使用各种类型的元素进行初始化，但每个元素都是 scala.Any 的一个实例，因此我们可以将它们添加到列表中。

以下是该程序的输出

a string
732
c
'
true
<function>

Scala 的“值类型”

如上所示，Scala 的数字类型扩展了 AnyVal，它们都是完全成熟的对象。这些示例展示了如何声明这些数字类型的变量

val b: Byte = 1
val i: Int = 1
val l: Long = 1
val s: Short = 1
val d: Double = 2.0
val f: Float = 3.0

在前四个示例中，如果你没有明确指定类型，数字 1 将默认为 Int，因此如果你想要其他数据类型（Byte、Long 或 Short），你需要明确声明这些类型，如所示。带有小数点（例如 2.0）的数字将默认为 Double，因此如果你想要 Float，你需要声明 Float，如最后一个示例所示。

由于 Int 和 Double 是默认数字类型，因此你通常在不显式声明数据类型的情况下创建它们

val i = 123   // defaults to Int
val x = 1.0   // defaults to Double

在代码中，您还可以将字符 L、D 和 F（及其小写等效形式）附加到数字，以指定它们是 Long、Double 或 Float 值

val x = 1_000L   // val x: Long = 1000
val y = 2.2D     // val y: Double = 2.2
val z = -3.3F    // val z: Float = -3.3

val a = 0xACE    // val a: Int = 2766
val b = 0xfd_3aL // val b: Long = 64826

val q = .25      // val q: Double = 0.25
val r = 2.5e-1   // val r: Double = 0.25
val s = .0025e2F // val s: Float = 0.25

Scala 还具有 String 和 Char 类型，您通常可以使用隐式形式声明它们

val s = "Bill"
val c = 'a'

如所示，将字符串用双引号括起来，或将多行字符串用三引号括起来，并将字符用单引号括起来。

这些数据类型及其范围为

字符串

Scala 字符串类似于 Java 字符串，但与 Java 不同（至少在 Java 15 之前），使用三引号很容易创建多行字符串

val quote = """The essence of Scala:
               Fusion of functional and object-oriented
               programming in a typed setting."""

这种基本方法的一个缺点是，第一行之后的行都是缩进的，并且看起来像这样

"The essence of Scala:
               Fusion of functional and object-oriented
               programming in a typed setting."

当间距很重要时，在第一行之后的每一行前面放置一个 | 符号，并在字符串之后调用 stripMargin 方法

val quote = """The essence of Scala:
               |Fusion of functional and object-oriented
               |programming in a typed setting.""".stripMargin

现在，所有行都在字符串内左对齐

"The essence of Scala:
Fusion of functional and object-oriented
programming in a typed setting."

Scala 字符串还支持强大的字符串插值方法，我们将在 下一章 中讨论这些方法。

BigInt 和 BigDecimal

当您需要非常大的数字时，请使用 BigInt 和 BigDecimal 类型

val a = BigInt(1_234_567_890_987_654_321L)
val b = BigDecimal(123_456.789)

其中 Double 和 Float 是近似十进制数，而 BigDecimal 用于精确算术，例如处理货币时。

BigInt 和 BigDecimal 的一个优点是，它们支持您习惯于与数字类型一起使用的所有运算符

val b = BigInt(1234567890)   // scala.math.BigInt = 1234567890
val c = b + b                // scala.math.BigInt = 2469135780
val d = b * b                // scala.math.BigInt = 1524157875019052100

类型转换

值类型可以用以下方式转换：

例如

val b: Byte = 127
val i: Int = b  // 127

val face: Char = '☺'
val number: Int = face  // 9786

只有在不丢失信息的情况下，您才能转换为某个类型。否则，您需要明确转换

val x: Long = 987654321
val y: Float = x.toFloat  // 9.8765434E8 (note that `.toFloat` is required because the cast results in precision loss)
val z: Long = y  // Error

您还可以将引用类型转换为子类型。这将在本教程的后面部分介绍。

Nothing 和 null

Nothing 是所有类型的子类型，也称为底部类型。没有类型为 Nothing 的值。一个常见的用途是表示非终止，例如抛出的异常、程序退出或无限循环——即，它是一个表达式类型的类型，该表达式不会求值为一个值，或一个不会正常返回的方法。

Null 是所有引用类型（即 AnyRef 的任何子类型）的子类型。它有一个由关键字文字 null 标识的单个值。目前，使用 null 被认为是不良做法。它应该主要用于与其他 JVM 语言的互操作性。一个选择加入的编译器选项将 Null 的状态更改为修复与其用法相关的注意事项。此选项可能会在 Scala 的未来版本中成为默认选项。您可以在 此处 了解更多信息。

在此期间，在 Scala 代码中几乎永远不应该使用 null。本书的 函数式编程章节 和 API 文档 中讨论了 null 的替代方法。