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06 | 基础语法与类型变量：Dart是如何表示信息的？

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06 | 基础语法与类型变量：Dart是如何表示信息的？

2019-07-11 陈航 来自北京
《Flutter核心技术与实战》
课程介绍

讲述：陈航

时长08:23大小7.67M

你好，我是陈航。
在专栏的第 2 篇预习文章“Dart 语言概览”中，我们简单地认识了 Dart 这门优秀的程序语言。那么，Dart 与其他语言究竟有什么不同呢？在已有其他编程语言经验的基础上，我又如何快速上手呢？
今天，我们就从编程语言中最重要的组成部分，也就是基础语法与类型变量出发，一起来学习 Dart 吧。

Dart 初体验

为了简单地体验一下 Dart，我们打开浏览器，直接在repl.it 新建一个 main.dart 文件就可以了（当然，你也可以在电脑安装 Dart SDK，体验最新的语法）。
下面是一个基本的 hello world 示例，我声明了一个带 int 参数的函数，并通过字符串内嵌表达式的方式把这个参数打印出来：
printInteger(int a) {
print('Hello world, this is $a.');
}
main() {
var number = 2019;
printInteger(number);
}
然后，在编辑器中点击“run”按钮，命令行就会输出：
Hello world, this is 2019.
和绝大多数编译型语言一样，Dart 要求以 main 函数作为执行的入口。
在知道了如何简单地运行 Dart 代码后，我们再来看一下 Dart 的基本变量类型。

Dart 的变量与类型

在 Dart 中，我们可以用 var 或者具体的类型来声明一个变量。当使用 var 定义变量时，表示类型是交由编译器推断决定的，当然你也可以用静态类型去定义变量，更清楚地跟编译器表达你的意图，这样编辑器和编译器就能使用这些静态类型，向你提供代码补全或编译警告的提示了。
在默认情况下，未初始化的变量的值都是 null，因此我们不用担心无法判定一个传递过来的、未定义变量到底是 undefined，还是烫烫烫而写一堆冗长的判断语句了。
Dart 是类型安全的语言，并且所有类型都是对象类型，都继承自顶层类型 Object，因此一切变量的值都是类的实例（即对象），甚至数字、布尔值、函数和 null 也都是继承自 Object 的对象。
Dart 内置了一些基本类型，如 num、bool、String、List 和 Map，在不引入其他库的情况下可以使用它们去声明变量。下面，我将逐一和你介绍。

num、bool 与 String

作为编程语言中最常用的类型，num、bool、String 这三种基本类型被我放到了一起来介绍。
Dart 的数值类型 num，只有两种子类：即 64 位 int 和符合 IEEE 754 标准的 64 位 double。前者代表整数类型，而后者则是浮点数的抽象。在正常情况下，它们的精度与取值范围就足够满足我们的诉求了。
int x = 1;
int hex = 0xEEADBEEF;
double y = 1.1;
double exponents = 1.13e5;
int roundY = y.round();
除了常见的基本运算符，比如 +、-、*、/，以及位运算符外，你还能使用继承自 num 的 abs()、round() 等方法，来实现求绝对值、取整的功能。
实际上，你打开官方文档或查看源码，就会发现这些常见的运算符也是继承自 num：
图 1 num 中的运算符
如果还有其他高级运算方法的需求 num 无法满足，你可以试用一下 dart:math 库。这个库提供了诸如三角函数、指数、对数、平方根等高级函数。
为了表示布尔值，Dart 使用了一种名为 bool 的类型。在 Dart 里，只有两个对象具有 bool 类型：true 和 false，它们都是编译时常量。
Dart 是类型安全的，因此我们不能使用 if(nonbooleanValue) 或 assert(nonbooleanValue) 之类的在 JavaScript 可以正常工作的代码，而应该显式地检查值。
如下所示，检查变量是否为 0，在 Dart 中需要显示地与 0 做比较：
// 检查是否为0.
var number = 0;
assert(number == 0);
// assert(number); 错误
Dart 的 String 由 UTF-16 的字符串组成。和 JavaScript 一样，构造字符串字面量时既能使用单引号也能使用双引号，还能在字符串中嵌入变量或表达式：你可以使用 ${express} 把一个表达式的值放进字符串。而如果是一个标识符，你可以省略{}。
下面这段代码就是内嵌表达式的例子。我们把单词’cat’转成大写放入到变量 s1 的声明中：
var s = 'cat';
var s1 = 'this is a uppercased string: ${s.toUpperCase()}';
为了获得内嵌对象的字符串，Dart 会调用对象的 toString() 方法。而常见字符串的拼接，Dart 则通过内置运算符“+”实现。比如，下面这条语句会如你所愿声明一个值为’Hello World!'的字符串：
var s2 = 'Hello' + ' ' + 'World!' ;
对于多行字符串的构建，你可以通过三个单引号或三个双引号的方式声明，这与 Python 是一致的：
var s3 = """This is a
multi-line string.""";

List 与 Map

其他编程语言中常见的数组和字典类型，在 Dart 中的对应实现是 List 和 Map，统称为集合类型。它们的声明和使用很简单，和 JavaScript 中的用法类似。
接下来，我们一起看一段代码示例。
在代码示例的前半部分，我们声明并初始化了两个 List 变量，在第二个变量中添加了一个新的元素后，调用其迭代方法依次打印出其内部元素；
在代码示例的后半部分，我们声明并初始化了两个 Map 变量，在第二个变量中添加了两个键值对后，同样调用其迭代方法依次打印出其内部元素。
var arr1 = ["Tom", "Andy", "Jack"];
var arr2 = List.of([1,2,3]);
arr2.add(499);
arr2.forEach((v) => print('${v}'));
var map1 = {"name": "Tom", 'sex': 'male'};
var map2 = new Map();
map2['name'] = 'Tom';
map2['sex'] = 'male';
map2.forEach((k,v) => print('${k}: ${v}'));
容器里的元素也需要有类型，比如上述代码中 arr2 的类型是 List<int>，map2 的类型则为 Map<String, String>。Dart 会自动根据上下文进行类型推断，所以你后续往容器内添加的元素也必须遵照这一类型。
如果编译器自动推断的类型不符合预期，我们当然可以在声明时显式地把类型标记出来，不仅可以让代码提示更友好一些，更重要的是可以让静态分析器帮忙检查字面量中的错误，解除类型不匹配带来的安全隐患或是 Bug。
以上述代码为例，如果往 arr2 集合中添加一个浮点数 arr2.add(1.1)，尽管语义上合法，但编译器会提示类型不匹配，从而导致编译失败。
和 Java 语言类似，在初始化集合实例对象时，你可以为它的类型添加约束，也可以用于后续判断集合类型。
下面的这段代码，在增加了类型约束后，语义是不是更清晰了？
var arr1 = <String>['Tom', 'Andy', 'Jack'];
var arr2 = new List<int>.of([1,2,3]);
arr2.add(499);
arr2.forEach((v) => print('${v}'));
print(arr2 is List<int>); // true
var map1 = <String, String>{'name': 'Tom','sex': 'male',};
var map2 = new Map<String, String>();
map2['name'] = 'Tom';
map2['sex'] = 'male';
map2.forEach((k,v) => print('${k}: ${v}'));
print(map2 is Map<String, String>); // true

常量定义

如果你想定义不可变的变量，则需要在定义变量前加上 final 或 const 关键字：
const，表示变量在编译期间即能确定的值；
final 则不太一样，用它定义的变量可以在运行时确定值，而一旦确定后就不可再变。
声明 const 常量与 final 常量的典型例子，如下所示：
final name = 'Andy';
const count = 3;
var x = 70;
var y = 30;
final z = x / y;
可以看到，const 适用于定义编译常量（字面量固定值）的场景，而 final 适用于定义运行时常量的场景。

总结

通过上面的介绍，相信你已经对 Dart 的基本语法和类型系统有了一个初步的印象。这些初步的印象，有助于你理解 Dart 语言设计的基本思路，在已有编程语言经验的基础上快速上手。
而对于流程控制语法：如 if-else、for、while、do-while、break/continue、switch-case、assert，由于与其他编程语言类似，在这里我就不做一一介绍了，更多的 Dart 语言特性需要你在后续的使用过程中慢慢学习。在我们使用 Dart 的过程中，官方文档是我们最重要的学习参考资料。
恭喜你！你现在已经迈出了 Dart 语言学习的第一步。接下来，我们简单回顾一下今天的内容，以便加深记忆与理解：
在 Dart 中，所有类型都是对象类型，都继承自顶层类型 Object，因此一切变量都是对象，数字、布尔值、函数和 null 也概莫能外；
未初始化变量的值都是 null；
为变量指定类型，这样编辑器和编译器都能更好地理解你的意图。

思考题

对于集合类型 List 和 Map，如何让其内部元素支持多种类型（比如，int、double）呢？又如何在遍历集合时，判断究竟是何种类型呢？
欢迎你在评论区给我留言分享你的观点，我会在下一篇文章中等待你！感谢你的收听，也欢迎你把这篇文章分享给更多的朋友一起阅读。
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 写留言

精选留言(23)

  • 加温后的啤酒
    2019-07-11
    老师，能详细解释下final和const吗。你说“const，表示变量在编译期间即能确定的值； final 则可以在运行时确定值”。 那是否能理解为：在编译期间能确定的值 用const或者用final修饰都可以，但是在运行时确定的值，只能用final修饰？？

    作者回复: 在定义const常量时，你必须直接赋一个字面量，而不能是一个变量或者公式； 在定义final常量时，如何赋值就无所谓了，但赋值后就不能再改了。

    共 2 条评论
    45
  • TerryGoForIt
    2019-07-11
    思考题： Dart 是支持泛型的，所以可以使用形如 List<dynamic> 和 Map<String, dynamic> 为集合添加不同类型的元素，遍历时判断类型用 is 关键字。

    作者回复: 如果类型是可枚举的，这样做是可以的。但不建议定义容器类型时用dynamic哈，最好还是明确下类型，比如放double和int的可以用num

    共 2 条评论
    27
  • davidzhou
    2019-07-14
    所有皆为对象，就可以通过反射机制获取对象的类型，不过，list和map不做类型约束的话，在读取里面数据会有很多坑，代码也不够健壮

    作者回复: 棒棒哒。纠正一个小问题：这里不是反射，是运行时类型。另外Flutter是不支持Dart 的反射的哈。

    13
  • 七分呗轻唱
    2019-07-11
    runtimeType 判断

    作者回复: 可以的。 如果类型是可枚举的，用"if(v is num)" 或 "if(v is String)"也可以

    7
  • 于留月
    2019-07-11
    可以使用List<dynamic> 和 Map<dynamic>支持多种类型内部元素，遍历集合时，可以根据泛型确认数据类型

    作者回复: 可以的。不过不太建议用dynamic，如果是int和double，用num即可

    4
  • 白马
    2020-10-15
    老师，有两个问题，1.可以直接print(v)吗？2.什么叫做类型安全？能麻烦您详细解释一下吗？
    共 2 条评论
    2
  • 晓冰
    2019-08-29
    对于Map和List 我在写swift时也是需要指定确定类型的，同一个字典或者数组类型一般都要一样，如果不一样处理起来麻烦，自己的程序就不要给自己挖坑了 哈哈。 只有在一种情况下我才会使用Any 就是提交服务器数据的时候，由于配置的数据类型不可能完全一样。

    作者回复: 赞

    3
  • 九三
    2020-03-20
    老师，int x = 20 和 var x = 20 是等同的吧， int x 比var x 表达上更好一些事吗
    共 1 条评论
    1
  • 春阳
    2019-07-17
    List 指定 length 后，默认数值都为null ，这是由于未初始化的变量都是 null 特性，并且这时候可以在安全下标内进行赋值，但是不指定 length 的 List 则无法指定下标赋值，因为超出了下标边界。
    1
  • 薛敬飞
    2019-07-13
    帮忙解释一下评论区中Dynamic？为啥不建议用这个？

    作者回复: 为了类型安全呀

    1
  • Qilin Lou
    2019-07-11
    抛砖引玉哈，直接拿各个item的runtimeType属性，简单代码如下 main() { var arr = [1,2,'s']; arr.forEach( (v) => print('The value is ${v}, and the type is ${v.runtimeType}') ); }
    展开

    作者回复: 可以的。 如果类型是可枚举的，用"if(v is num)" 或 "if(v is String)"也可以

    共 2 条评论
    2
  • Young
    2019-07-11
    类，方法参数，返回值都可以指定泛型，判断单个元素的类型可以使用is

    作者回复: 可以的

    1
  • 不负
    2021-09-11
    【day003】 1. 集合类型 List 和 Map，如何让其内部元素支持多种类型（比如，int、double）？ 使用var 关键字 或 不指定子项类型 或 显示地指定为 dynamic 类型，如 List<dynamic>.of([1, 'test', true]) 2. 如何在遍历集合时，判断究竟是何种类型呢？ 通过 is 操作符， xx is String
    展开
    共 1 条评论
    1
  • 吖金女的闻先生
    2021-08-18
    实际上，你打开官方文档或查看源码，就会发现这些常见的运算符也是继承自 num： 这些操作符，不是继承num吧，应该是在num中运算符重载
  • Geek_763c44
    2021-03-03
    List<String>这个跟java的泛型一样吗？
  • Geek_183f9e
    2020-01-18
    今日打卡
  • cv0cv0
    2019-12-13
    Dart 支持扩展函数吗？

    作者回复: Dart 2.7才支持 https://dart.dev/guides/language/extension-methods

  • moran
    2019-11-12
    老师好，const和final可不可以理解为赋值后，值就不可更改？

    作者回复: final可以，const是声明后

  • sixgod
    2019-10-12
    用dynamic类型和object有什么区别吗

    作者回复: dynamic可以当任意类型使用

    共 2 条评论
  • 陶先森来了
    2019-09-02
    我用Android Studio安装了Dart的安装包，版本是2.2.1的，但是我的项目是2.2.2以上的，请问如何升级Dart呢？还有就是能否单独安装Dart SDK?

    作者回复: 通常我们并不需要单独安装Dart SDK，flutter会自带（bin/cache/dart-sdk目录），并且会锁死flutter对应的dart版本。如果你想试用最新的功能，可以把flutter切到dev channel，dev channel没有锁死Dart版本，你可以自行替换