理解联合类型

Question

在Pascal中，可以声明联合类型：

AnimalType = (Dog, Cat);

Animal = record
  name: string;
  case myType: AnimalType of
    Dog: (weight: Integer);
    Cat: (age: Integer);
end;

然而，违反 case的契约非常容易:

var
  a: Animal;
begin
  a.name := 'Kittie';
  a.myType := Cat;
  a.weight := 10; // There is no weight for cats!

  writeln(a.age); // Prints 10
end.

这个示例存在语义错误，但编译器成功地进行了类型检查。此外，在运行时也没有出现错误。

那么，case块只是为了文档目的而存在吗？

- ZhekaKozlov

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当您声明此类变量时，两个变体成员都会被分配，因此不会出现错误。但这并不是为了“文档目的”，您只需小心在这种情况下想要使用什么即可。尽管如此，如果编译器拒绝这样的代码，那就太好了。 - TLama

我不理解case块的目的。它是否会对任何东西产生影响？ - ZhekaKozlov

唯一的目的是让体重和年龄共享同一内存位置。如何区分语义差异取决于实现方式。 - LU RD

@LURD 是的，但是 case 分支会影响什么吗？如果我交换 Dog 和 Cat，会有什么不同吗？ - ZhekaKozlov

如果您在case分支中更改顺序，不会有任何不同。 - LU RD

你说的是ISO标准的Pascal还是Borland的衍生版本？ - Marco van de Voort

Answer 1

你的问题的简短回答是，“变体记录中的case块不仅仅是用于文档目的”。我这么说是因为，尽管你使用的Pascal实现没有检测到程序访问了非活动变体的事实，但其他实现确实会检测到此错误。

对你的问题的详细回答如下。

许多刚开始学习Pascal的人并不知道Pascal语言有两种主要的版本。一种是ISO 7185标准Pascal（或者简称为标准Pascal），另一种是Turbo/Borland Pascal（最流行的变体）。所以，我给你两个关于你的问题“那么，case块只是用于文档目的吗？”的答案。

标准Pascal的回答

标准Pascal将错误定义为“程序违反本国际标准要求，处理器允许未检测到的情况”。因此，是的，你提供的程序包含一个错误，而且你正在使用的处理器（即Pascal实现）没有检测到它，但其他实现将会检测到它，所以变体记录中的case块实际上具有功能目的。

Turbo/Borland的回答

就Turbo/Borland Pascal版本而言，我不知道它们是否都不能检测到此错误，但即使它们都不能检测到，最好将其视为它们未检测到的错误，而不是仅仅用于文档目的。说某些东西仅仅是用于文档目的，对我来说听起来像是说它从未被设计成具有功能性。

- Stuart

Answer 2

一个union可以让一个变量拥有多个类型。在你的例子中，weight和age 存储在内存的相同位置。

如果你想要一个“类型安全”的union，你应该使用继承。

- Sibbo

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这是一个糟糕的答案。联合类型存在，因此多个类型可以存在于同一个盒子中。字符串和整数的联合是一种类型，它可以具有值"One"或1。Pascal有一个奇怪的实现（并且为其辩护，它是最早的之一）。但是，这个概念既不类似于继承，也不能与之互换。您无法使用继承实现联合类型，也无法使用联合类型实现继承。但是，您可以制作类似于它的行为的东西。 - Shayne

值得注意的是，有些人使用联合类型作为一种装箱形式。因此，允许未初始化的字符串实际上是String和Null的联合体（例如，在Crystal中，您将其定义为（String | Null），在编译时进行静态分析会提醒您，在将其传递给任何不能接受null的内容之前，请将其装箱为一个带有null检查的字符串。 - Shayne