为什么在静态类型语言中声明类型很重要？

Question

我试图理解编程语言静态类型的好处，通过这个问题，我想知道为什么我们需要在声明中包含类型？它除了使类型显式外，还有其他作用吗？如果是这样，我就看不到它的意义。我知道静态类型允许在编译时进行类型检查，但如果我们省略显式类型声明，Java 是否仍然可以在编译时推断类型呢？

例如，在 Java 中：

myClass test = new myClass();

这里是否需要类型声明？如果我没记错，这是静态绑定，即使在编译时没有显式声明类型，Java也应该知道test的类型是myClass。

回复可能的重复问题：这不是关于静态与动态类型的问题，而是关于静态类型语言中类型推断的问题，正如被接受的答案所解释的那样。

- rb612

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如果你有一个class B extends A，以及A a = new B()，编译器应该如何推断a的类型？ - gefei

@femtoRgon 这个问题是关于静态类型语言中的类型推断，而不是动态类型语言。 - yshavit

抱歉，这不是关于动态类型语言的话题。 :) - yshavit

Answer 1

有一些静态类型语言允许您省略类型声明，这被称为类型推断。不过它的缺点是设计更加困难（对于语言设计者），实现更加困难（对于编译器开发者），并且当出现问题时理解起来可能更加困难（对于程序员）。最后一个问题是如果您的很多（或所有）类型都是推断出来的，那么编译器不能告诉您更多信息，通常只能输出一条晦涩难懂的消息：“类型不一致”。

像您提到的这个简单情况中，是可以做到类型推断的。但是当情况变得更加复杂时，该系统很快就会变得非常复杂。

Java确实在非常有限的形式下进行了一些类型推断。例如，在此片段中：

List<String> emptyStrings = Collections.emptyList();

编译器推断出方法调用emptyList返回一个List<String>，而不仅仅是一个类型未指定的List<T>。该行的非推断版本（也是有效的Java代码）是：

List<String> emptyStrings = Collections.<String> emptyList();

- yshavit

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这正是我想知道的，谢谢！那么现在我有另一个类似的问题：在像Java这样的语言中，声明的类型是否会分配不同数量的内存？例如 A a; 和 B b;，如果 A 有100个实例变量而 B 没有，那么在声明时会有任何区别吗？或者这只是在实例化时才有区别？原始数据类型呢？ - rb612

@rb612 它完全没有任何区别；内存纯粹由对象决定，而不是由对它的引用决定。引用只是一个固定大小，因此三个引用 String a、List<String> b 和 ArrayList<HashMap<String, String>> c 将占用完全相同的空间（实际上，JVM 甚至不知道它们是除了“某个对象的引用”之外的任何东西）。原始类型根本没有多态性，但它们确实有不同的大小（一个字节只有一个字节，一个短整型有两个字节等等）。 - yshavit

太好了，谢谢！因此，在像Java这样的静态类型语言中显式声明类型仅用于避免类型推断，与内存分配无关。 - rb612

Answer 2

这是必要的。您可以使用继承，其中类型是必需的。

例如：

Building build1 = new House();
Building build2 = new SkyScraper();

在多态中也是一样的。

你可以将所有的建筑物收集到数组中。例如，如果有一个房子和一座摩天大楼，你就不能这样做。

- maskacovnik

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我明白你的意思。但是如果你想让build1只是一个房子，比如 House build1 = new House();，那么你应该可以放弃第一个House，直接写成 build1 = new House();，对吧？ - rb612

谢谢。我觉得我的问题没有表达清楚，与类型推断有更多关系，这正是@yshavit回答中所解释的。 - rb612