Scala中的var和val定义有什么区别?为什么这两种定义都需要?为什么你会选择val而不是var,反之亦然?


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正如许多人所说,赋值给val的对象不能被替换,而赋值给var的对象可以。但是,该对象可以修改其内部状态。例如:

class A(n: Int) {
  var value = n
}

class B(n: Int) {
  val value = new A(n)
}

object Test {
  def main(args: Array[String]) {
    val x = new B(5)
    x = new B(6) // Doesn't work, because I can't replace the object created on the line above with this new one.
    x.value = new A(6) // Doesn't work, because I can't replace the object assigned to B.value for a new one.
    x.value.value = 6 // Works, because A.value can receive a new object.
  }
}

所以,即使我们不能改变赋值给x的对象,我们可以改变这个对象的状态。然而,在它的根源上,有一个var。

不变性有很多好处。首先,如果一个对象没有改变内部状态,您就不必担心代码的其他部分是否正在改变它。例如:

x = new B(0)
f(x)
if (x.value.value == 0)
  println("f didn't do anything to x")
else
  println("f did something to x")

这在多线程系统中尤为重要。在多线程系统中,可能会发生以下情况:

x = new B(1)
f(x)
if (x.value.value == 1) {
  print(x.value.value) // Can be different than 1!
}

如果您只使用val,并且只使用不可变数据结构(即避免数组),则scala.collection中的所有内容。可变的,等等),你可以放心,这不会发生。也就是说,除非有一些代码,甚至是一个框架,执行反射技巧——不幸的是,反射会改变“不可变”的值。

这是一个原因,但还有另一个原因。当您使用var时,您可能会出于多种目的重用相同的var。这有一些问题:

对于阅读代码的人来说,要知道在代码的某个部分中变量的值将更加困难。 您可能会忘记在某些代码路径中重新初始化变量,并最终在代码中向下传递错误的值。

简单地说,使用val更安全,代码可读性更强。

那么,我们可以走另一个方向。如果val更好,为什么还要var呢?好吧,有些语言确实采取了这条路线,但在某些情况下,可变性可以大大提高性能。

例如,以一个不可变队列为例。当您对其中的事物进行排队或出队列时,您将获得一个新的Queue对象。那么,你将如何处理其中的所有项目呢?

我会用一个例子来解释。假设你有一个数字队列,你想把它们组合成一个数字。例如,如果我有一个有2,1,3的队列,按这个顺序,我想要得到数字213。让我们先用一个可变变量来解决它。队列:

def toNum(q: scala.collection.mutable.Queue[Int]) = {
  var num = 0
  while (!q.isEmpty) {
    num *= 10
    num += q.dequeue
  }
  num
}

这段代码快速且易于理解。它的主要缺点是传递的队列是由toNum修改的,因此您必须事先复制它。这就是不变性让你摆脱的对象管理。

现在,让我们把它转换成一个不可变的。队列:

def toNum(q: scala.collection.immutable.Queue[Int]) = {
  def recurse(qr: scala.collection.immutable.Queue[Int], num: Int): Int = {
    if (qr.isEmpty)
      num
    else {
      val (digit, newQ) = qr.dequeue
      recurse(newQ, num * 10 + digit)
    }
  }
  recurse(q, 0)
}

因为我不能像前面的例子那样重用某个变量来跟踪num,所以我需要使用递归。在这种情况下,它是一个尾递归,它有很好的性能。但情况并非总是如此:有时就是没有好的(可读的,简单的)尾部递归解决方案。

但是请注意,我可以重写该代码以使用一个不可变变量。队列和一个变量在同一时间!例如:

def toNum(q: scala.collection.immutable.Queue[Int]) = {
  var qr = q
  var num = 0
  while (!qr.isEmpty) {
    val (digit, newQ) = qr.dequeue
    num *= 10
    num += digit
    qr = newQ
  }
  num
}

这段代码仍然是高效的,不需要递归,也不需要担心在调用toNum之前是否必须复制队列。当然,我避免了为其他目的重用变量,这个函数之外的任何代码都看不到它们,所以我不需要担心它们的值会在每行之间发生变化——除非我显式地这样做。

Scala选择让程序员这样做,如果程序员认为这是最好的解决方案。其他语言选择了使这样的代码变得困难。Scala(以及任何具有广泛可变性的语言)所付出的代价是,编译器在优化代码方面没有足够的余地。Java对此的答案是基于运行时概要文件优化代码。我们可以继续讨论每一方的利与弊。

就我个人而言,我认为Scala达到了恰当的平衡。到目前为止,它并不完美。我认为Clojure和Haskell都有Scala没有采用的非常有趣的概念,但Scala也有自己的优势。我们会看到未来会发生什么。

其他回答

就像它的名字一样简单。

Var表示它可以变化 Val表示不变

Val表示不可变,var表示可变

您可以将val视为Java编程语言的final key world或c++语言的const key world。

从c++的角度思考,

val x: T

是否类似于指向非常量数据的常量指针

T* const x;

var x: T 

类似于指向非常量数据的非常量指针吗

T* x;

偏好val而不是var增加了代码库的不可变性,这有助于它的正确性、并发性和可理解性。

要理解常量指针指向非常量数据的含义,请考虑以下Scala代码片段:

val m = scala.collection.mutable.Map(1 -> "picard")
m // res0: scala.collection.mutable.Map[Int,String] = HashMap(1 -> picard)

这里的“指针”val m是常量,所以我们不能将它重新赋值为指向其他东西

m = n // error: reassignment to val

但是我们确实可以改变m指向的非常数数据本身

m.put(2, "worf")
m // res1: scala.collection.mutable.Map[Int,String] = HashMap(1 -> picard, 2 -> worf)

区别在于var可以被重新赋值,而val则不能。可变性,或其他任何实际分配的东西,是一个次要问题:

import collection.immutable
import collection.mutable
var m = immutable.Set("London", "Paris")
m = immutable.Set("New York") //Reassignment - I have change the "value" at m.

而:

val n = immutable.Set("London", "Paris")
n = immutable.Set("New York") //Will not compile as n is a val.

因此:

val n = mutable.Set("London", "Paris")
n = mutable.Set("New York") //Will not compile, even though the type of n is mutable.

如果您正在构建一个数据结构,并且它的所有字段都是val,那么该数据结构因此是不可变的,因为它的状态不能改变。

在javascript方面,它与

val -> const 是 -> 是