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仓颉编程语言青少年基础教程：特殊数据类型Unit类型和Nothing类型）

news 2025/9/10 15:36:33

仓颉编程语言青少年基础教程：特殊数据类型（Unit类型和Nothing类型）

仓颉编程语言中的Unit类型和Nothing类型是两种特殊的不可变类型。

Unit 类型，它有一个唯一的值：()。

Nothing 类型它不包含任何值。

Unit类型

对于那些只关心副作用而不关心值的表达式，它们的类型是 Unit。例如，print 函数、赋值表达式、复合赋值表达式、自增和自减表达式、循环表达式，它们的类型都是 Unit。

【这里说的副作用（side effect）在编程里是个完全中性的术语（不是贬义词😊哈），它只是客观描述一种现象：“表达式除了返回值外，还对外界产生可见影响。】

Unit 类型只有一个值，也是它的字面量：()。除了赋值、判等和判不等外，Unit 类型不支持其他操作。

下面是几个相关示例

1. 打印函数（print/println）

print 和 println 的作用是输出内容到控制台（副作用），不需要返回任何值，因此它们的类型是 Unit。示例：

main() {// 调用println后，返回值是Unit类型的()let res = println("你好，Unit类型")  // 你好，Unit类型// 测试返回值println("println的返回值：${res}") // println的返回值：()println("println返回值和()判等：${res == ()}");  // 输出：println返回值和()判等：true
}

说明：println 的核心是 “输出内容”（副作用），返回的 () 仅表示 “执行完毕”，无实际意义。

编译运行截图：

2.赋值表达式、复合赋值表达式、自增和自减表达式、循环表达式，它们的类型都是 Unit。示例：

main() {var a = 0    let b = (a = 5) //赋值表达式a = 5 返回Unit；副作用：a被修改为5 println("a = ${a}" )  // 输出：y = 5println("b = ${b}" )  //输出：  b = ()var  x = 10  // 变量声明（不是赋值表达式）    // 赋值表达式"x = 10"的类型是Unit，返回()let assign_res = (x += 3) //复合赋值表达式x += 3返回Unit；副作用：x被修改为13    println("x的新值：${x}")  // 输出：x的新值：13println("赋值表达式的返回值：${assign_res}" )  // 输出：赋值表达式的返回值：()
}

3. 循环表达式（for、while、do-while）

循环的核心是 “重复执行代码块”（副作用，如多次打印、累计计算），整个循环表达式的类型是 Unit。以for为例的示例：

main() {// for循环的类型是Unit，返回()let loop_res = for (i in 1..4) {print("${i} ")  // 副作用：打印1 2 3};println()  // 换行println("循环表达式的返回值：${loop_res}" )  // 输出: 循环表达式的返回值：()
}

4.Unit 类型仅支持赋值、判等（==）、判不等（!=），不支持其他操作（如算术运算、比较运算）。示例：

main() {let u1: Unit = ()  // 显式声明Unit类型变量let u2: Unit = ()// 允许：判等（Unit只有一个值，必然相等）println("u1 == u2：${ u1 == u2}")  // 输出: u1 == u2：trueprintln("u1 != u2：${u1 != u2}")  // 输出：u1 != u2：false// 允许：赋值let u3 = u1  // u3的值为()println("u3 =${u3}")  // 输出:u3 =()// 不允许：其他操作（编译报错）// let sum = u1 + u2  // 错误：Unit不支持加法// let is_greater = u1 > u2  // 错误：Unit不支持比较
}

Nothing类型

Nothing 是一种特殊的类型，它不包含任何值，并且 Nothing 类型是所有类型的子类型（这当中也包括 Unit 类型）。

break、continue、return 和 throw 表达式的类型是 Nothing，程序执行到这些表达式时，它们之后的代码将不会被执行（后面代码不可达，因为流程被中断了）。return 只能在函数体中使用，break、continue 只能在循环体中使用。

• break：中断循环，跳出循环体；

• continue：中断当前循环迭代，直接进入下一次；

• return：返回值，中断函数执行，返回调用处；

• throw：抛出异常，中断当前执行流（用于错误处理）。

注意：目前编译器还不允许在使用类型的地方显式地使用 Nothing 类型。

示例 1：return 表达式（函数中）

若return 后面有表达式，将表达式的值作为整个函数的调用结果传递出去——将值返回给函数的调用者。中断函数执行，返回调用处。示例源码如下：

func get_number(flag: Bool): Int64 {if (flag) {return 10  // return // 以下代码不会执行（流程已被return中断）        }return 20  // return
}main() {println(get_number(true))  // 输出：10println(get_number(false)) // 输出：20
}

运行截图：

示例 2：break 表达式（循环中）

break 会中断循环。源码如下：

main() {for(i in 1..=5) {if (i == 3) {  //i等于3时break;  // break // 以下代码不会执行            }println("i = ${i}");}
}

示例 3：continue 表达式（循环中）

continue 会跳过当前迭代。源码如下：

main() {for (i in 1..=5) {if(i % 2 == 0) {continue;  // continue// 以下代码不会执行           }println("i = ${i}");}
}

示例 4：throw

抛出异常，中断当前执行流（用于错误处理）。源码如下：

// 定义一个可能抛出异常的除法函数
func divide(a: Int, b: Int): Int {if (b == 0) {// 当除数为0时，抛出异常（throw的类型是Nothing，后续代码不执行）throw NoneValueException("除数不能为0")  // 假设throw可以携带错误信息（字符串类型）// 以下代码永远不会执行（因为throw中断了流程）}a / b  // 正常情况返回除法结果
}main() {let num1 = 10;let num2 = 0;  // 除数为0，会触发异常// 使用try-catch捕获并处理异常try {let result = divide(num1, num2);println("${num1} / ${num2} = ${result}");  // 若正常执行，打印结果} catch (e:NoneValueException) {// 捕获到throw抛出的异常，处理错误println("发生错误：${e}");  // 输出错误信息}// 异常被处理后，程序继续执行后续代码println("程序继续运行...");
}