标量与原始数据类型-它们是相同的吗？

Question

在我阅读的各种文章中，有时会提到原始数据类型，有时也会提到标量。

我的理解是它们都是一些简单的数据类型，例如 int、boolean、char 等。

是否有什么我忽略了的因素，导致应该使用特定的术语，或者这些术语只是可以互换使用的呢？ 维基百科的页面并没有显示任何明显的区别。

如果这些术语只是可以互换使用的话，那么哪一个更受欢迎呢？

- Ben Pearson

Answer 1

我认为它们不是可以互换的。它们常常相似，但是存在区别，主要在于它们所对比的对象和上下文中的相关性。

标量通常与复合类型对比，例如数组、映射、集合、结构等。标量是一个“单一”的值 - 整数、布尔值，可能是字符串 - 而复合类型由多个标量（以及可能是其他复合类型的引用）组成。“标量”在上下文中适用于单个/简单/原子值和复合值之间的相关区别。

然而，基本类型则与例如引用类型相对应，并且当相关区别是“这是直接的值，还是它是指向包含真实值的东西的引用？”时使用，例如Java的基本类型与引用类型。我认为这是比标量/复合类型略低级别的区别，但并不完全相同。

它真的取决于上下文（通常是正在讨论的语言家族）。以一个可能是病态的例子为例：字符串。在C中，字符串是复合类型（字符数组），而在Perl中，字符串是标量。在Java中，字符串是对象（或引用类型）。在Python中，所有内容（概念上）都是对象/引用类型，包括字符串（和数字）。

- Michael Ekstrand

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在讨论引用类型和基本类型时，还应考虑“值”类型。关于标量和原始类型的等价性，这取决于语言。例如，根据PHP手册，只有其原始类型的一半是标量：http://php.net/manual/en/language.types.intro.php - Joe Bowbeer

我认为引用类型也表示复合值，因为它具有内存地址和数据类型。 C字符串也是复合类型，因为它们使用指针。标量意味着大小，因此将它们与复合物对比感觉不直观或简单错误。而且，布尔值并不表示大小，所以它们不是标量。看起来程序员在命名事物时没有注意到其含义或影响。 - snnsnn

在静态类型语言中，数据类型不会与内存地址一起存储，只有地址被存储。在动态类型语言中，指针通常指向某种包含数据类型的语言结构；然而，虽然 实现 可能是复合的，但其对于实现的语言的 语义 可能是“标量”的。我的目的是按照实际用于描述 PL 语义的术语来描述这些术语; Perl 在此处讨论了标量的使用。我相信 R 也是如此。许多编程语言不使用这个术语。 - Michael Ekstrand

@MichaelEkstrand 对不起，我的意思是地址和数据。 - snnsnn

Answer 2

有很多混淆和误用这些术语。通常一个词被用来代表另一个。以下是这些术语的实际含义。

"Native" 指内置于语言中的类型，而不是由库(即使是标准库)提供的，不管它们如何实现。Perl字符串是Perl语言的一部分，因此在Perl中它们是本地的。C使用库将字符串语义覆盖到指向字符的指针上，因此指向字符是本地的，但字符串不是。

"Atomic" 指不能再分解的类型。它是"composite"的相反。组合可以被拆分成原子值或其他组合的组合。本地整数和浮点数是原子的。分数、复数、容器/集合和字符串是组合的。

"Scalar" - 这是最让人困惑的一个词 - 指能够表示规模(因此得名)的值，例如大小、体积、计数等。整数、浮点数和分数都是标量。复数、布尔值和字符串不是标量。一个原子并不一定是标量，一个标量也不一定是原子。标量可以是本地的，也可以由库提供。

一些类型有奇怪的分类。BigNumber类型通常被实现为数字或整数数组，它们是标量，但它们技术上不是原子的。如果实现被隐藏并且无法访问内部组件，则它们可能表现为原子。但是这些组件只是隐藏的，因此原子性是一种幻觉。它们几乎总是由库提供，因此它们不是本地的，但它们可以是。例如，在Mathematica编程语言中，大数是本地的，并且由于没有办法将它们分解为其构建块，它们在该上下文中也是原子的，尽管在内部(您不再处于Mathematica语言的世界)它们是组合体。

这些定义与所使用的语言无关。

- Claudio Puviani

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尽管我认为这个标量类型的定义最合理，但这似乎不是最常被接受的定义。 - lleaff

感谢对“标量”清晰的定义。尽管，正如@lleaff所指出的，大多数人并不以这种特定的方式使用它，但如果他们这样做会更好。 - clockworkpc

优秀的语言学定义。为了更全面地讨论，建议阅读Michael Ekstrand的回答。在编程语言的上下文中，“scalar”有不同的含义，这是令人遗憾的。 - Jerry

Answer 3

简单来说，“标量”类型似乎是指单个项目，而不是组合或集合。因此，标量包括原始值以及诸如枚举值之类的内容。

http://ee.hawaii.edu/~tep/EE160/Book/chap5/section2.1.3.html

也许“标量”这个词可能是对C语言的回溯：

其中，标量是原始对象，它包含一个单一的值，并且不由其他C++对象组成。

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/1995/N0774.pdf

我想知道这是否指的是这些项目是否会有一个“scale”的值？-比如计数数字。

- Scott Langeberg

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很久以前在学校里教我的，这个术语源于“标量处理器”，与“矢量处理器”相对应。标量处理器是一种只能一次处理一组数据的中央处理器(CPU)，这些处理器按算术术语命名。有趣的是，当你在维基百科上查找“标量”时，会被重定向到“变量”。 - Bert

Answer 4

我喜欢Scott Langeberg的答案，因为它简洁明了并支持权威链接。如果可以的话，我会点赞Scott的回答。

我认为“原始”数据类型可以被视为主要数据类型，以便从主要数据类型派生出次要数据类型。派生是通过组合实现的，例如C++结构体。结构体可用于组合数据类型（例如int和char），以获得次要数据类型。由结构体定义的数据类型始终是次要数据类型。主要数据类型不是从任何东西中派生出来的，而是在编程语言中给定的。

我对原始作为主要名称的类比是“正则表达式”。我认为术语“正则”可以理解为“调节”。因此，您有一个调节搜索的表达式。

标量词源学（http://www.etymonline.com/index.php?allowed_in_frame=0&search=scalar&searchmode=none）意味着像梯子一样。我认为这与编程的关系在于梯子只有一个维度：距离梯子末端有多少级。标量数据类型只有一个维度，因此由单个值表示。

我认为在使用中，原始和标量是可以互换的。是否有任何非标量的原始数据类型或非原始的标量数据类型的例子？

虽然可互换，但原始指的是数据类型作为其他数据类型的基本构建块，并且原始数据类型不由其他数据类型组成。

标量指它具有单个值。 标量与数学向量形成对比。 向量不通过单个值来表示，因为（以一种向量为例）需要一个值来表示向量的方向，另一个值来表示向量的大小。

参考链接： http://whatis.techtarget.com/definition/primitive http://en.wikipedia.org/wiki/Primitive_data_type

- Indinfer

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既然你问了一个非标量原始类型的例子……那么JavaScript中的字符串如何？请查看我的答案以了解其背后的原理。 - Arnel Enero

在Javascript中，字符串在所有意义上都是原始的。你可以从typeof运算符或字符串在JSON中的使用方式等方面看出这一点。在Javascript中，如果不考虑null和undefined，boolean、number和string是唯一的原始类型。是的，你可以“split”一个字符串并得到两个字符串，但你也可以“spit”一个数字并得到两个数字。有趣的是，数学倾向于将质数视为(整数)数字的真正原始构建块，因为质数除了“1”和它本身外不能被任何东西除尽。 - Stijn de Witt

Answer 5

“Scalar”与语言无关，而“primitive”的定义则取决于编程语言。两者没有任何关联。

“Scalar”数据类型是指具有一定范围内的可能值，并遵循某种比例尺度，即每个值都可以与其他值进行比较，判断大小或相等。数字（浮点数和整数）很明显属于此类，离散/枚举值也可以被视为标量。在这方面，布尔型是一个只有两个离散可能值的标量，通常情况下true > false。无论编程语言如何，字符串在技术上都不是标量。

现在，“primitive”的定义取决于编程语言。每种语言都会将其“基本类型”分类，并将其指定为原始类型。在JavaScript中，字符串是原始类型，尽管它在一般意义上不是标量。但在某些语言中，字符串并非原始类型。要成为原始类型，语言必须能够将其视为不可变的，并且由于这个原因，引用类型（例如对象、数组、集合）在大多数语言中都不能是原始类型。

- Arnel Enero

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我认为您答案中提到的“有限”并不正确。是的，浮点数和双精度浮点数由于技术限制而具有有限的可能值，但在我看来，那纯粹是一种技术上的限制。实际上，即使真正拥有无限可能值的实数类型仍然可以被视为“标量”。 - Stijn de Witt

你提到的其他限制，例如可比较性（小于或大于等），仍适用于具有无限值的实数。尽管数轴在0两侧延伸至无穷远，但每个数字仍然可以与任何其他数字进行比较，并且它们都位于这条一维线上。 - Stijn de Witt

Answer 6

在C语言中，枚举类型、字符和各种整数表示形式构成了一个更一般的类型类别，称为标量类型。因此，您可以对任何标量类型的值执行的操作与整数相同。

- Onkell Wang

Answer 7

空类型是最符合“标量类型”定义的唯一类型。即使将“None”序列化为“N.”，它也适合传统标量类型的16位字或具有多个可能值的单个位--但这并不是“单一数据”。

- Commenter

Answer 8

每个原始类型都是标量，但反之不一定成立。DateTime 是标量，但不是原始类型。

- MarkZ

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在JavaScript中，例如，字符串是一种原始类型。但是从一般意义上讲，无论使用哪种编程语言，字符串都不是标量，因为（1）它没有有限的值范围，（2）您不能将一个字符串与另一个字符串进行比较大小。 - Arnel Enero

实数也没有有限的值集（整数也没有），但它们仍然被视为“标量”，不是吗？事实上，我认为数学中不存在具有有限值集的数字类型？自然数、整数、实数、复数等都有无限可能的值，是吗？ - Stijn de Witt