什么是统一类型系统？

Question

我读过comparison of C# and Java，名单上的第一件事是“单根（统一）类型系统”。

您能描述一下单根（统一）类型系统的含义吗？

Answer 1

C# 有一个统一的类型系统。 所有 C# 类型，包括原始类型，例如 int 和 double，从单个根 object 类型继承。与类对象不同，这些原始类型是值类型。它们不是单独在堆上分配的，而是按值传递的。

当 C# 值类型（例如原始 int 或用户定义的结构）被放置在参数集合中时，它存储在没有指针的密集数组中。这是可能的，因为 C# 为所需的每个不同参数“大小”进行了自定义参数实例化。这意味着当您实例化 C# List<int> 时，底层数组列表存储密集的 int 数组。

来源：http://www.pin5i.com/showtopic-24376.html

Java 还 有几种基本类型（int、long、double、byte 等）- 但是，它们的特殊之处在于它们 不是对象-面向，它们不能使用语言本身来定义。它们是值类型，不是堆分配的，而是按值传递的。

来源：Comparison of C# and Java - Unified type system（*）

同时，Java 也有面向对象的原始“包装”类型（Integer、Long、Double、Byte 等），通常称为boxed 类型。这些是通过引用传递的堆分配对象，与上面提到的原始类型并行存在。

在 Java 的较新版本中，基本类型会在必要时自动装箱为对象类型。这减轻了管理它们的大部分负担，但也可能导致细微的错误（另请参阅auto-boxing）。

与 C# 相比，在 Java 中，内置的 JDK Collections 框架始终管理对象指针的集合。为了使它们以向后兼容的方式参数化，Java 执行了一种称为类型擦除的技术，其中（在运行时）所有内容都被视为容器内的对象（在编译时执行参数化类型检查）。

这意味着你不能制作Java List<int>，你只能制作List<Integer>。而且，上面的列表实际上存储了一个指向装箱 Integer 对象的指针数组，它的大小是 C# 版本的两倍，性能也大大降低。对于大多数用例来说，这种大小和性能的差异是无关紧要的。

在尺寸和性能相关的用例中，有两个选项可用：

1. 如果您事先知道列表的大小，请使用原生类型数组，例如int[]。本机类型的数组被打包在内存中，因此它们消耗的内存更少，性能更高。
2. 如果您事先不知道列表的大小，请使用一些包装原生数组的第 3 方列表实现，以便在创建后向其中添加元素（一些示例：Trove、Colt、 Fastutil, Guava)。

Answer 2

这实际上也不适用于 C#，并非所有类型都派生自对象，就像其中 99.9% 一样。有几个非常奇怪的类型不能变成对象。 唯一官方支持的是指针。 还有 3 个不受支持，例如 TypedReference、RuntimeArgumentHandle 和第三个，它的名字让我无法理解。这 3 种类型与 C++/C 中具有可变长度方法的互操作一起使用。我不会太担心他们。