HIT软件构造课程3.1总结（data type and type checking）

Posted 2020-11-27 upuphe

软件构造的理论基础-ADT

软件构造的技术基础-OOP

1.编程语言中的数据类型

 

类型和变量 

类型是变量的集合，在这些变量集合上我们可以定义运算（类似于代数系统？）。栗子：boolean，int，double，String

变量是被命名的位置，这里存储着着一个特定的值。类似于萝卜和坑的关系。

java中的类型

java的基本数据类型：

　　int，long，char

java的对象数据类型

　　String，BigInteger

 java中基本数据类型的字母都是小写的，而对象数据类型词节首字母大写

基本数据类型	对象数据类型
int，long，byte，short，char，float，double，boolean	classes，arraya，enums
只有值，没有ID	既有值又有ID
不可变	可变/不可变
栈中分配内存	堆中分配内存
无法实现表达的统一	采用泛型实现表达的统一
代价低	代价昂贵

 

对象类型构成层次结构

根是Obiect，一切类都有父类除了Object，因为他是所有类的祖先。

类是其所有超类的实例：继承了看得见的域和方法从他的超类。无法重写方法改变他们的行为。

包装类型

定义容器类型，会降低性能，可以自动转换

操作符

是一种函数，

重载

同样的操作名可用于不同的数据类型

2.静态和动态类型检验

java是一个静态类型语言，变量的类型在编译的时候就知道了，在程序运行之前（编译阶段进行类型检查）

Python是一个动态类型语言，在运行的时候进行类型检查。

 

三种检查机制：静态检查，动态检查，无检查（你得自己找错误）

从前往后的自动程度依次递减。

不匹配类型

然而java没有不匹配类型(有点爽）

静态检查

静态类型检验意味着在编译的时候就检查程序中可能出现的bug。

• 语法错误：python也有（虽然他是静态类型语言）
• 类名、函数错误
• 参数数目错误
• 参数类型错误
• 返回值类型错误

动态检查

• 非法的参数值（除零操作）
• 非法的返回值（）
• 越界
• 空指针

静态检查vs动态检查

静态检查关注值的类型，但是并不关注值到底是多少，只有运行之后才知道（无法发现除零或者或者数组越界的错误）

动态检查，相反的，更加关注具体的数值导致的错误

 

基本类型不是真的数字

因为计算机本身的原因，有时候基本类型做运算得到的结果并非是真正正确的结果

比如 int a； a=3,a/2=?

3.可变与不可变

改变一个变量或者他的值

这二者有何区别？

改变一个变量，将该变量指向另一个值的存储空间

改变一个变量的值，写入一个新的值

不变性

引用类型也可以是不可变的，一旦确定他指向的对象，就不能再变动了。

final是一个很好的让对象不可变的关键词（直接阉割，永绝后患）

final无法派生子类（东方不败无法生孩子）

final无法改变值/引用（太监很忠诚，不会改变自己的对象）

final方法无法被子类重写。

 

不变与可变

String是一个不可变类型

为了加入新的字符串，我们需要创建新的对象。

StringBuilder是一个可变类型

可变类型的优点

使用不可变类型，对其频繁修改会产生大量的临时拷贝

可变类型最小化拷贝以提高效率

可变数据类型可以获得最好的性能

也适合在多个模块之间共享数据

可变类型的缺点

不安全（例子中改变了输入参数的值）、难以理解

如何规范编程

防御式编程 返回一个全新的对象，然而，大部分时候该拷贝不会被可不断修改，造成大量的内存浪费

不可变类型不需要防御式拷贝

别名使用导致可变类型危险

安全的使用可变类型：局部变量、不会涉及共享，只有一个引用

4.代码快照图在代码级别，运行时，时刻角度

 

不可变对象-双线椭圆

不可变引用-双线箭头

引用是不可变的，但指向的值却是可变的，可变的引用，也可指向不可变的值。

栗子：针对可变值的不可变引用，final StringBuilder sb =new StringBuilder（“abc”）

5.复杂数据类型：Arrays and Collections

Array

就是定长数组

List

List是一个接口，其中的成员必须是对象

Set

 

无序集合

Map

类似于字典，键值对

关于List，Set，Map的一些声明

添加成员时会进行静态检查，确保只添加合适类型的成员

无法创造一个容纳基本数据类型的容器

ArrayList，LinkedList。HashSet,HashMap.

迭代器作为一个可变类型

 

next和hasNext

（这里的例子记得要注意）

6.有用的不可变类型

基本类型及其封装对象类型都是不可变的

 

7.空引用

空对象.xxx调用非静态方法或属性都会出现空指针异常；