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# 06 | 基础语法与类型变量：Dart是如何表示信息的？
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你好，我是陈航。
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在专栏的第2篇预习文章“[Dart语言概览](https://time.geekbang.org/column/article/104071)”中，我们简单地认识了Dart这门优秀的程序语言。那么，Dart与其他语言究竟有什么不同呢？在已有其他编程语言经验的基础上，我又如何快速上手呢？
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今天，我们就从编程语言中最重要的组成部分，也就是基础语法与类型变量出发，一起来学习Dart吧。
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## Dart初体验
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为了简单地体验一下Dart，我们打开浏览器，直接在[repl.it](https://repl.it/languages/dart) 新建一个main.dart文件就可以了（当然，你也可以在电脑安装Dart SDK，体验最新的语法）。
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下面是一个基本的hello world示例，我声明了一个带int参数的函数，并通过字符串内嵌表达式的方式把这个参数打印出来：
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```
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printInteger(int a) {
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print('Hello world, this is $a.');
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}
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main() {
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var number = 2019;
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printInteger(number);
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}
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```
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然后，在编辑器中点击“run”按钮，命令行就会输出：
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```
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Hello world, this is 2019.
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```
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和绝大多数编译型语言一样，Dart要求以main函数作为执行的入口。
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在知道了如何简单地运行Dart代码后，我们再来看一下Dart的基本变量类型。
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## Dart的变量与类型
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在Dart中，我们可以用var或者具体的类型来声明一个变量。当使用var定义变量时，表示类型是交由编译器推断决定的，当然你也可以用静态类型去定义变量，更清楚地跟编译器表达你的意图，这样编辑器和编译器就能使用这些静态类型，向你提供代码补全或编译警告的提示了。
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在默认情况下，未初始化的变量的值都是null，因此我们不用担心无法判定一个传递过来的、未定义变量到底是undefined，还是烫烫烫而写一堆冗长的判断语句了。
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Dart是类型安全的语言，并且所有类型都是对象类型，都继承自顶层类型Object，因此一切变量的值都是类的实例（即对象），甚至数字、布尔值、函数和null也都是继承自Object的对象。
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Dart内置了一些基本类型，如 num、bool、String、List和Map，在不引入其他库的情况下可以使用它们去声明变量。下面，我将逐一和你介绍。
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### num、bool与String
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作为编程语言中最常用的类型，num、bool、String这三种基本类型被我放到了一起来介绍。
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**Dart的数值类型num，只有两种子类**：即64位int和符合IEEE 754标准的64位double。前者代表整数类型，而后者则是浮点数的抽象。在正常情况下，它们的精度与取值范围就足够满足我们的诉求了。
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```
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int x = 1;
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int hex = 0xEEADBEEF;
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double y = 1.1;
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double exponents = 1.13e5;
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int roundY = y.round();
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```
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除了常见的基本运算符，比如+、-、\*、/，以及位运算符外，你还能使用继承自num的 abs()、round()等方法，来实现求绝对值、取整的功能。
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实际上，你打开官方文档或查看源码，就会发现这些常见的运算符也是继承自num：
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图1 num中的运算符
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如果还有其他高级运算方法的需求num无法满足，你可以试用一下dart:math库。这个库提供了诸如三角函数、指数、对数、平方根等高级函数。
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**为了表示布尔值，Dart使用了一种名为bool的类型**。在Dart里，只有两个对象具有bool类型：true和false，它们都是编译时常量。
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Dart是类型安全的，因此我们不能使用**if(nonbooleanValue)** 或**assert(nonbooleanValue)**之类的在JavaScript可以正常工作的代码，而应该显式地检查值。
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如下所示，检查变量是否为0，在Dart中需要显示地与0做比较：
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// 检查是否为0.
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var number = 0;
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assert(number == 0);
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// assert(number); 错误
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**Dart的String由UTF-16的字符串组成。**和JavaScript一样，构造字符串字面量时既能使用单引号也能使用双引号，还能在字符串中嵌入变量或表达式：你可以使用 **${express}** 把一个表达式的值放进字符串。而如果是一个标识符，你可以省略{}。
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下面这段代码就是内嵌表达式的例子。我们把单词’cat’转成大写放入到变量s1的声明中：
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var s = 'cat';
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var s1 = 'this is a uppercased string: ${s.toUpperCase()}';
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```
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为了获得内嵌对象的字符串，Dart会调用对象的**toString()**方法。而常见字符串的拼接，Dart则通过内置运算符“+”实现。比如，下面这条语句会如你所愿声明一个值为’Hello World!'的字符串：
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```
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var s2 = 'Hello' + ' ' + 'World!' ;
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```
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对于多行字符串的构建，你可以通过三个单引号或三个双引号的方式声明，这与Python是一致的：
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```
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var s3 = """This is a
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multi-line string.""";
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### List与Map
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其他编程语言中常见的数组和字典类型，在Dart中的对应实现是List和Map，统称为集合类型。它们的声明和使用很简单，和JavaScript中的用法类似。
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接下来，我们一起看一段代码示例。
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* 在代码示例的前半部分，我们声明并初始化了两个List变量，在第二个变量中添加了一个新的元素后，调用其迭代方法依次打印出其内部元素；
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* 在代码示例的后半部分，我们声明并初始化了两个Map变量，在第二个变量中添加了两个键值对后，同样调用其迭代方法依次打印出其内部元素。
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```
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var arr1 = ["Tom", "Andy", "Jack"];
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var arr2 = List.of([1,2,3]);
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arr2.add(499);
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arr2.forEach((v) => print('${v}'));
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var map1 = {"name": "Tom", 'sex': 'male'};
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var map2 = new Map();
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map2['name'] = 'Tom';
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map2['sex'] = 'male';
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map2.forEach((k,v) => print('${k}: ${v}'));
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容器里的元素也需要有类型，比如上述代码中arr2的类型是**List<int>**，map2的类型则为**Map<String, String>**。Dart会自动根据上下文进行类型推断，所以你后续往容器内添加的元素也必须遵照这一类型。
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如果编译器自动推断的类型不符合预期，我们当然可以在声明时显式地把类型标记出来，不仅可以让代码提示更友好一些，更重要的是可以让静态分析器帮忙检查字面量中的错误，解除类型不匹配带来的安全隐患或是Bug。
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以上述代码为例，如果往arr2集合中添加一个浮点数**arr2.add(1.1)**，尽管语义上合法，但编译器会提示类型不匹配，从而导致编译失败。
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和Java语言类似，在初始化集合实例对象时，你可以为它的类型添加约束，也可以用于后续判断集合类型。
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下面的这段代码，在增加了类型约束后，语义是不是更清晰了？
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var arr1 = <String>['Tom', 'Andy', 'Jack'];
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var arr2 = new List<int>.of([1,2,3]);
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arr2.add(499);
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arr2.forEach((v) => print('${v}'));
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print(arr2 is List<int>); // true
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var map1 = <String, String>{'name': 'Tom','sex': 'male',};
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var map2 = new Map<String, String>();
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map2['name'] = 'Tom';
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map2['sex'] = 'male';
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map2.forEach((k,v) => print('${k}: ${v}'));
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print(map2 is Map<String, String>); // true
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### 常量定义
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如果你想定义不可变的变量，则需要在定义变量前加上final或const关键字：
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* const，表示变量在编译期间即能确定的值；
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* final则不太一样，用它定义的变量可以在运行时确定值，而一旦确定后就不可再变。
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声明const常量与final常量的典型例子，如下所示：
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final name = 'Andy';
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const count = 3;
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var x = 70;
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var y = 30;
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final z = x / y;
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可以看到，const适用于定义编译常量（字面量固定值）的场景，而final适用于定义运行时常量的场景。
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## 总结
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通过上面的介绍，相信你已经对Dart的基本语法和类型系统有了一个初步的印象。这些初步的印象，有助于你理解Dart语言设计的基本思路，在已有编程语言经验的基础上快速上手。
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而对于流程控制语法：如**if-else、for**、**while**、**do-while**、**break/continue、switch-case、assert**，由于与其他编程语言类似，在这里我就不做一一介绍了，更多的Dart语言特性需要你在后续的使用过程中慢慢学习。在我们使用Dart的过程中，[官方文档](https://api.dartlang.org/stable/2.2.0/index.html)是我们最重要的学习参考资料。
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恭喜你！你现在已经迈出了Dart语言学习的第一步。接下来，我们简单回顾一下今天的内容，以便加深记忆与理解：
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* 在Dart中，所有类型都是对象类型，都继承自顶层类型Object，因此一切变量都是对象，数字、布尔值、函数和null也概莫能外；
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* 未初始化变量的值都是null；
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* 为变量指定类型，这样编辑器和编译器都能更好地理解你的意图。
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## 思考题
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对于集合类型List和Map，如何让其内部元素支持多种类型（比如，int、double）呢？又如何在遍历集合时，判断究竟是何种类型呢？
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欢迎你在评论区给我留言分享你的观点，我会在下一篇文章中等待你！感谢你的收听，也欢迎你把这篇文章分享给更多的朋友一起阅读。
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