Scala 编译器有哪些特殊类型？

Question

Scala 非常重视如何将看似语言的功能实现为库功能。

有语言特殊处理的类型列表吗？

是在规范中还是作为实现细节？

这将包括，例如，优化元组上的匹配。

关于模式匹配、理解、try-catch 块和其他语言结构的特殊约定怎么样？

String 对编译器来说有什么特别之处吗？我看到字符串增强只是一个库隐式转换，Predef 支持字符串连接，但语言是否有特殊情况？

同样，我看到有关<:< 和classOf 和asInstanceOf 的问题，不清楚什么是神奇的内在。有没有办法通过编译器选项或通过查看字节码来区分？

我想了解某个功能是否被 Scala.JS 和 Scala-native 等实现统一支持，或者某个功能是否实际上可能被证明是依赖于实现的，具体取决于库实现。

Answer 1

编译器“已知”的类型数量惊人，并且在不同程度上是特殊的。您可以在 scalac 的Definitions.scala 中找到完整列表。

我们大概可以根据它们所具有的特殊程度对它们进行分类。

免责声明：我可能忘记了更多。

类型系统专用

以下类型对 Scala 的类型系统至关重要。它们会影响类型检查本身的执行方式。所有这些类型都在规范中提到（或者至少，它们肯定应该提到）。

• Any、AnyRef、AnyVal、Null、Nothing：位于 Scala 类型系统顶部和底部的五种类型。
• scala.FunctionN，匿名函数（包括 eta 扩展）的（规范）类型。即使在对匿名函数进行 SAM 处理的 2.12 中，FunctionN 在某些情况下仍然很特殊（尤其是在重载决议中）。
• scala.PartialFunction（影响类型推断的工作方式）
• Unit
• 所有带有文字符号的类型：Int、Long、Float、Double、Char、Boolean、String、Symbol、java.lang.Class
• 所有数字基本类型和Chars，用于弱一致性（这两个项目符号一起涵盖所有基本类型）
• Option 和元组（用于模式匹配和自动元组）
• java.lang.Throwable
• scala.Dynamic
• scala.Singleton
• 大部分scala.reflect.*，尤其是ClassTag、TypeTag等
• scala.annotation.{,ClassFile,Static}Annotation
• scala.annotation.* 中的几乎所有注解（例如，unchecked）
• scala.language.*
• scala.math.ScalaNumber（原因不明）

被编译器称为某些语言特性的脱糖

以下类型对于类型系统来说并不重要。它们对类型检查没有影响。但是，Scala 语言确实具有许多可以将这些类型的表达式脱糖的结构。

规范中也会提到这些类型。

• scala.collection.Seq、Nil 和 WrappedArray，用于可变参数。
• TupleN 类型
• Product 和 Serializable（用于案例类）
• MatchError，由模式匹配构造生成
• scala.xml.*
• scala.DelayedInit
• List（编译器对它们进行一些简单的优化，例如将List()重写为Nil）

知道该语言的实现

这可能是您最关心的列表，因为您说您有兴趣了解不同后端的不同之处。前面的类别由编译器的早期（前端）阶段处理，因此由 Scala/JVM、Scala.js 和 Scala Native 共享。此类别通常是编译器后端已知的，因此可能具有不同的处理方式。请注意，Scala.js 和 Scala Native 都尝试在合理程度上模仿 Scala/JVM 的语义。

语言规范本身可能没有提到这些类型，至少不是全部。

这是后端同意的那些（据我所知，是 Scala Native）：

• 所有原始类型：Boolean、Char、Byte、Short、Int、Long、Float、Double、Unit。
• scala.Array。
• Cloneable（Scala Native 目前不支持，参见#334）
• String 和 StringBuilder（主要用于字符串连接）
• Object，几乎所有的方法

以下是他们不同意的地方：

• 原始类型的盒装版本（例如java.lang.Integer）
• Serializable
• java.rmi.Remote 和 java.rmi.RemoteException
• scala.annotation.* 中的一些注解（例如，strictfp）
• java.lang.reflect.* 中的一些东西，被 Scala/JVM 用来实现结构类型

此外，虽然本身不​​是类型，但a long list of primitive methods 也由后端专门处理。

平台特定类型

除了上面提到的在所有平台上都可用的类型之外，非 JVM 平台还添加了自己的特殊类型以实现互操作性。

Scala.js 特定类型

见JSDefinitions.scala

• js.Any：概念上是Any 的第三个子类型，除了AnyVal 和AnyRef。它们具有 JavaScript 语义而不是 Scala 语义。
• String 和所有原始类型的盒装版本（被编译器大量重写——所谓的“劫持”）
• js.ThisFunctionN：他们的 apply 方法与其他 JavaScript 类型的行为不同（第一个实际参数成为被调用函数的 thisArgument）
• js.UndefOr 和 js.|（尽管它们没有扩展 js.Any，但它们的行为类似于 JS 类型）
• js.Object（new js.Object() 特例为空 JS 对象字面量 {}）
• js.JavaScriptException（在throw 和catch 中表现得非常特别）
• js.WrappedArray（用于 varargs 的脱糖）
• js.ConstructorTag（类似于ClassTag）
• 注解js.native，以及js.annotation.*中的所有注解

另外，还有十几个primitive methods。

Scala 原生特定类型

见NirDefinitions.scala

• 无符号整数：UByte、UShort、UInt 和 ULong
• Ptr，指针类型
• FunctionPtrN，函数指针类型
• native.* 中的注解
• scala.scalanative.runtime 中的一些额外的原始方法