Dart 类型系统与内置类型

1. 类型系统概览

Dart 是一种 类型安全（sound type system） 的语言。 类型安全保证了 变量的静态类型与运行时的值保持一致。

• 静态分析：在编译阶段检查类型错误。
• 运行时检查：在必要时确保类型符合预期。
• 类型推断：Dart 可以自动推断大部分变量和表达式的类型，无需显式标注。

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2. 类型安全（Soundness）

类型安全意味着： 如果某个表达式的静态类型是 T，那么它的运行时值一定是 T 或 T 的子类型。

优点：

• 提前发现错误
• 提高代码可靠性
• IDE 支持更完善的代码提示和补全

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3. 类型推断（Type Inference）

Dart 编译器会根据上下文自动推断类型：

var name = 'Alice';   // 推断为 String
final numbers = [1, 2, 3];  // 推断为 List<int>

在泛型中也会自动推断：

var list = <int>[];   // List<int>

如果无法推断，类型默认为 dynamic。

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4. Null 安全（Null Safety）

• 默认情况下，所有类型都是 不可为 null。
• 如果某个变量可以为 null，需要显式标注 ?。

String name = 'Bob';     // 不可为 null
String? nickname = null; // 可为 null

运算符：

• !：断言不为 null（可能抛异常）
• ?.：空安全访问运算符
• ??：提供默认值
• ??=：仅当变量为 null 时赋值

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5. 内置类型

Dart 所有类型都是 Object 的子类。以下为常见内置类型：

数字（Numbers）

• int：整数，64 位
• double：浮点数，64 位 IEEE 754

int a = 10;
double b = 3.14;
num c = a + b; // num 是 int 和 double 的超类型

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字符串（String）

• UTF-16 编码
• 支持插值（${}）

var name = 'Alice';
print('Hello $name');
print('Length: ${name.length}');

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布尔值（bool）

bool isLoggedIn = true;

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列表（List）

• 有序集合
• 索引从 0 开始

var list = <int>[1, 2, 3];
list.add(4);
print(list[0]); // 1

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集合（Set）

• 无序，不重复

var set = <String>{'a', 'b', 'c'};
set.add('d');

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映射（Map）

• 键值对集合
• 键可以是任意类型（通常是 String）

var map = <String, int>{'a': 1, 'b': 2};
map['c'] = 3;
print(map['a']); // 1

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符号（Symbol）

用于反射，较少使用：

Symbol s = #mySymbol;

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Runes 与 Characters

用于处理 Unicode 字符：

var heart = '\u2665'; // ♥

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6. 动态类型与 dynamic

如果不确定类型，可以使用 dynamic：

dynamic x = 'hello';
x = 123; // 允许重新赋值为不同类型

但应尽量避免，推荐使用明确类型。

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7. 泛型（Generics）

Dart 提供泛型来保证集合和方法的类型安全：

List<String> names = ['Alice', 'Bob'];
Map<String, int> scores = {'Alice': 95, 'Bob': 88};

自定义泛型类：

class Box<T> {
  T value;
  Box(this.value);
}

var intBox = Box<int>(123);

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8. 类型检查运算符

• is：是否为某类型
• is!：是否不是某类型
• as：类型转换

if (x is String) {
  print(x.length);
}

var y = x as String;

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9. 未来与可选类型（Future & Optional）

在异步编程中常用：

Future<String> fetchUser() async {
  return 'Alice';
}