冒号课堂
第五课 语言小谈（2）
5.2数据类型——规则与变通
操纵于规矩之中，神明于规矩之外 ——《俞震·古今医案按》
关键词： 数据类型,静态类型,动态类型,Duck类型,强类型,弱类型,类型安全
摘要： 关于数据类型的讨论
！预览
· Duck类型的哲学是：名义不重要，重要的是能力
· 将一个会叫会游的家伙放进池塘看起来不算坏主意，但如果一艘轮船趁机也轰隆隆地开了进来，事情恐怕就不那么美妙了
· 静态类型检查类似“疑罪从有”的有罪推定制，动态类型检查类似“疑罪从无”的无罪推定制
· 尽可能守规则，必要时求变通
· 规则如裤带，过于宽松和过于束缚都不好
？提问
· 动态语言与动态类型语言是一回事吗？
· 数据类型有哪两个要素？其意义何在？
· 什么是动态类型和静态类型？它们的区别是什么？各有什么优缺点？
· 什么是鸭子类型（duck typing）？它有什么优缺点？
· 什么是强类型与弱类型？什么是类型安全的？
：讲解
待教室平静下来，冒号再度开腔：“在谈论动态语言之前，最好先澄清一下它与动态类型语言之间的区别。”
叹号讶然道：“它们不是一回事吗？一直以为动态语言是动态类型语言的简称呢。”
“有亲戚之名，却无血缘之亲。名称上相似，加之动态语言绝大多数确是动态类型语言，造成混淆实属在所难免，但二者之间并无必然联系——动态语言不一定是动态类型语言[1]，动态类型语言也不一定是动态语言[2]。”冒号飞跑的舌头几乎绊蒜，同时把众人的脑子搅成了一锅粥。
见势不妙，冒号改用迂回战术：“我们不妨再谈开些，大家对数据类型是如何理解的？”
逗号随口道：“数据类型不就是数据的种类吗？”
众人暗笑：说了跟没说差不多。
冒号说道：“数据类型包含两个要素：一个是允许取值的集合，一个是允许参与的运算。例如int类型在Java中既定义了介于− 231 和231 − 1之间的整数集合，也定义了该集合上的整数所能进行的运算。现在的问题是：数据类型的意义何在？”
句号回答：“限定一个变量的数据类型，就意味着限制了该变量的取值范围和所参与的运算，这从一定程度上保证了代码的安全性。”
冒号追问：“还有吗？”
句号略作思考后说：“用户自定义的数据类型，如C中的结构和Java中的类或接口，赋予数据以逻辑内涵，提高了代码的抽象性。”
“精辟！”冒号赞道，“数据类型既有针对机器的物理意义，又有针对人的逻辑意义。前者用于进行底层的内存分配和数值运算等，后者用于表达高层的逻辑概念。既然类型如此重要，类型检查就必不可少了[3]。所谓动态类型语言（dynamic typing language），正是指类型检查发生在运行期间（run-time）的语言。”
“那静态类型语言（static typing language）自然是类型检查发生在编译期间（compile-time）的语言咯。”引号接话道。
冒号回应：“一般的说法是这样，但我更愿意将‘编译期间’四个字改为‘运行之前’，否则容易让人误解为静态类型语言一定是编译型语言（compiled language）。”
问号问道：“是否可以这么说：静态类型语言需要变量声明，而动态类型语言则不需要？”
“这话只对了一半。”冒号评论，“动态类型语言固然不需要显式的变量声明（explicit declaration），一些静态类型语言有时也不需要。典型的如ML、Haskell之类的函数式语言，编译器可以通过上下文来进行类型推断（type inference）。”
“如何进行类型推断？”问号有点丈二和尚摸不着头脑。
冒号打了个比方：“假设‘+’号只限于同类型的数据运算，那么从表达式a + 1中可以推出a是整型变量，从b + 1.0中推出b是浮点型变量，从c + “1”中推出c是字符串型变量。这些变量不必事先声明，但一旦类型被推断确定后，便不再更改。由于这些推断都是在程序运行之前进行的，因此仍属于静态类型。它既有动态类型的简洁性，又不失声明式静态类型的安全性，可谓裁长补短啊。”
叹号有些羡慕地说：“还是动态类型语言好，不仅不必声明变量，而且一个变量在不同地方还可以代表不同类型，多省事多方便啊！”
冒号微微颔首：“虽然这种机制也有为人诟病之处，但不可否认，动态类型语言的确有它的优势：简明、快捷、灵活，并且天然具有泛型（generic）特征。值得一提的是，动态类型有一种被称作鸭子类型（duck typing）的形式。”
逗号感到有趣：“鸭子类型？很滑稽的名字。”
“这种类型通俗的说法是：如果一个对象既会走鸭步又会呷呷叫，何妨将其视作鸭子呢？”冒号说着投影出一段Ruby代码——
class Duck #会叫会游的鸭
def shout
puts '呷呷呷'
end
def swim
puts '鸭泳'
end
end
class Frog #会叫会游的蛙
def shout
puts '呱呱呱'
end
def swim
puts '蛙泳'
&