C# 1的核心基础之二——类型系统

C#的类型特征

C# 1的类型系统是静态的、显式的和安全的。大多数情况下说C#是“强类型”就是指静态类型。

1. 静态类型和动态类型
   静态类型：每个变量都有一个特定的类型，并且该类型在编译时是已知的。
   动态类型：编译器不能执行类型检查，相反会试图采取一种合适的方式来理解引用值的给定表达式。
   C#从1到3都是完全静态的语言。C# 4引入了动态类型，然而大多数代码仍然是静态类型的。

2. 显式类型和隐式类型
   这两个概念只有在静态类型语言中才有意义——因为类型在编译时都是已知的。
   显式类型：每个变量的类型必须在声明中显式指明。
   隐式类型：允许编译器根据变量用途来推断变量的类型。

3. 类型安全与类型不安全
   有些语言（尤其是C和C++）允许做一些“不正当”的事，号称功能强大，但大多数情况下都“搬起石头砸自己的脚”。
   类型安全：强制类型转换时，编译器会检查转换是否可行，不行会触发编译时错误。如果理论上可行，执行时发现不正确，CLR也会抛出异常。
   类型不安全：允许在完全不相干的类型将进行强制类型转换，容易造成严重的后果。

C# 1类型系统的限制

1. 集合，强和弱
   .NET 1.1内建的三种集合类型：

   • 数组——强类型——内建到语言和运行时中；
   • System.Collections命名空间——弱类型——无法得到编译时的类型安全；
   • System.Collections.Specialized命名空间——强类型集合——为每种类型创建新的强类型集合不是很理想。

2. 缺乏协变的返回类型
   协变->“和谐的变”->“很自然的变化”->string到object：协变；
   逆变->“逆常的变”->“不正常的变化”->object到string：逆变。
   由于缺乏协变的返回类型，所以不得不在实现接口时选择实现一个返回指定类型的方法，然后显式实现接口来调用它——虽然可行，但是一点都不优雅。
   其实也缺乏参数类型的逆变性，对于接口解决方案是一样的，对于虚方法，解决方案是进行普通的方法重载——确实很烦人。

总结

C# 1的类型特征：

1. 静态类型的——编译器知道你使用那些类型；
2. 显式的——必须告诉编译器变量的类型是什么；
3. 安全的——除非存在真是的转换关系，否则不能将一种类型当另一种类型使用；
4. 集合不是强类型的，除非针对特定元素使用大量的重复代码；
5. 方法覆盖和接口实现不允许协变性/逆变性。

C# 1的核心基础之二——类型系统