[Scala基礎系列 04]Scala基本類型

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1.Scala的數實值型別

Scala的數實值型別與Java類似，他們的範圍與Java也是一致的。與Java不同的是，他們都是對象，是相應的數值類的執行個體。Scala通過富封裝（Rich Wrapper）類給這些數實值型別提供了強大的支援。

1.1.數實值型別

Scala的數實值型別和取值範圍，見下表。

• Boolean: true 或者 false
• Byte: 8位, 有符號（2-7 ~ 27 - 1)
• Short: 16位, 有符號 （2-15 ~ 215 - 1)
• Int: 32位, 有符號 （2-31 ~ 231 - 1)
• Long: 64位, 有符號 （2-63 ~ 263 - 1)
• Char: 16位, 無符號 （0 ~ 216 - 1)
• Float: 32位, 單精確度浮點數
• Double: 64位, 雙精確度浮點數

你可以像Java中一樣使用這些類型。不過，實際上，Scala的類型系統與Java或其他語言，如C#或Java，不太一樣，在Scala中，基本類型也是class，比如，Int類型，來自scala.Int，每一個數字，都是scala.Int的一個執行個體。 統一的類型系統，即原始類型與類的統一，是Scala的一大特點，這一特點讓Scala比Java和C#等語言更加物件導向。

請注意
數實值型別都被定義為abstract和final的，這意味著，不能通過new獲得實值型別的執行個體。建立它們的執行個體只能通過文本（Literal）。

1.2.裝箱（Boxing）和拆箱（Unboxing）

熟悉Java或C#等語言的讀者會知道，裝箱是指將原始類型轉換成參考型別（對象），用於需要對象的操作，而拆箱，則是把對象轉換成原始類型，用於需要原始類型的情境。

由於數實值型別本身已經是類對象，因此Scala裡不需要裝箱（boxing）和拆箱（unboxing）操作。當然，Scala代碼最終會運行在JVM上，所以實際上，始終會有裝箱成Scala類對象，和拆箱成Java原始實值型別的操作，但是這些操作是透明的，程式員不需要關心（實際上，這是由定義在Predef中的隱式轉換完成的）。

1.3.富封裝類（Rich Wrapper）

如上所述，你可以像在Java中一樣使用基本類型，不過，Scala實際上提供了非常多的方法給基本類型。這些方法在富封裝（Rich Wrapper）裡，比如，Int對應的是scala.runtime.RichInt。每一個基本類型都有一個相對應的富封裝類。 基本類型，在必要的時候通過隱式轉換轉換為對應的富封裝類，從而可調用富封裝類提供的方法。

隱式轉換是Scala相當重要的技術，後續文章將會介紹。
下面我們寫幾行code看一下RichInt的強大功能。

val n1 = 2 max 3println("2 max 3 = " + n1)val n2 = -1.absprintln("-1.abs = " + n2)val n3 = 1 to 5println("1 to 5 = " + n3)val n4 = 1.isValidCharprintln("1.isValidChar = " + n4)val n5 = -1.isValidCharprintln("-1.isValidChar = " + n5)

2.Scala的字串（String）

String是非常常用的類型，本質上其實是一系列的Char，但是由於它太常用，在很多方面都有特殊處理，在大多數程式設計語言裡都會被單獨列出。

Scala裡的String是直接借用了Java的String，也就是說，String只是java.lang.String的一個別名，原始碼類似於：

type String = java.lang.String

不過，由於String實際是一系列Char的不可變的集合，Scala中大部分針對集合的操作，都可以用於String，具體來說，String的這些方法存在於類scala.collection.immutable.StringOps中。 由於String在需要時能隱式轉換為StringOps，因此不需要任何額外的轉換，String就可以使用這些方法。如下所示。

val str = "Hello"val r1 = str.drop(2)  //"llo"println("\"Hello\".drop(2) = " + r1)val r2 = str.dropRight(2) //"Hel"println("\"Hello\".dropRight(2) = " + r2)val r3 = str.filter( _ != ‘l‘) //"Heo"println("\"Hello\".filter( _ != ‘l‘) = " + r3)val r4 = str.intersect("world")  //"lo"println("\"Hello\".intersect(\"world\") = " + r4)

與Java或C#一樣，String是不可變的，對String進行操作，會得到新的String執行個體。因此在需要頻繁操作String的情況下，請使用StringBuilder。

val builder = new StringBuilderbuilder.append("Hello")builder.append(", world")builder += ‘!‘builder.insert(0,"Me: ")println(builder)   //Me: Hello, world!

3.Scala的類層級3.1.Scala的統一類型

Scala中，所有的值都是類對象，而所有的類，包括實值型別，都最終繼承自一個統一的根類型Any。統一類型，是Scala的又一大特點。更特別的是，Scala中還定義了幾個底層類（Bottom Class），比如Null和Nothing。類層級結構圖如下所示。

3.1.1.頂層類Any

Any是最頂層的類，這意味著，所有的類都是Any的子類型，都可以調用Any類的方法。頂層類Any提供了如下方法，Scala的任意對象都可以調用這些方法。

final def ==(that: Any): Booleanfinal def !=(that: Any): Booleandef equals(that: Any): Booleandef ##: Intdef hashCode: Intdef toString: String

 請注意
以上方法中，== , != 與Java中是有區別的。Scala裡，==永遠跟equals是一樣的，!=則是其否定。==與!=是final的，因此不能被重載。要比較對象的引用，需使用AnyRef的eq方法。

3.1.2.底層類Null和Nothing

Null是所有參考型別的子類型，而Nothing是所有類型的子類型。Null類只有一個執行個體對象，null，類似於Java中的null引用。由於Null是所有參考型別的子類型，這意味著，null可以賦值給任意參考型別，但是不能賦值給實值型別。

也許你要問，那麼是不是可以將Nothing類的執行個體對象賦值給實值型別。答案是不可以，因為Nothing類沒有執行個體，一個也沒有。沒有執行個體的Nothing類有什麼作用呢？

Nothing，可以作為沒有正常傳回值的方法的傳回型別，非常直觀的告訴你這個方法不會正常返回，而且由於Nothing是其他任意類型的子類，他還能跟要求傳回值的方法相容。這句話不是很好理解，我們用個例子來說明。scala.sys有兩個方法error和exit，原始碼如下：

def error(message: String): Nothing = throw new RuntimeException(message)def exit(): Nothing = exit(0)

通過傳回型別Nothing，我們就知道，error方法和exit方法不會正常返回。但是我們在調用他們的時候，可以跟所要求的傳回值相容，比如：

def divide(x: Int, y: Int): Int = {  if (y == 0) error("divide by zero")  else x / y}

上面的divide方法要求返回一個Int值，但是如果出錯，Nothing也是可以接受的。

另一個用處是在有泛型的地方，由於Scala支援協變（如果不理解協變，沒關係），Nothing在必要的時候可以代替其他的類型。 比如List[Nothing]就可以當做任意類型的List[T]使用。恰好，類型List[Nothing]，有一個特別的執行個體，Nil。所以Nil可以當做任意List[T]的執行個體使用。

3.1.3.Unit類型

在類層級結構圖裡能看到，在AnyVal的子類型裡，有一個特別的類型，Unit。Unit類型用來標識過程，也就是沒有明確傳回值的函數。 由此可見，Unit類似於Java裡的void。Unit只有一個執行個體，()，這個執行個體也沒有實質的意義。

 

參考文獻：

http://meetfp.com/zh/scala-basic/class-hierarchy

[Scala基礎系列 04]Scala基本類型