Elixir 是一种动态编程语言。因此，我们不需要为每个变量声明类型，其类型取决于当前所持有的值。在本课程中，我们将学习 Elixir 的基本数据类型：整数、浮点数、布尔值、原子、字符串、列表和元组。以下是 Elixir 中可用数据类型的说明。

内置类型

Elixir 的内置类型如下：

• 值类型：
  • 任意大小的整数
  • 浮点数
  • 原子
  • 范围
  • 正则表达式
• 系统类型：
  • PIDs 和端口
  • 引用
• 集合类型：
  • 元组
  • 列表
  • 映射（Maps）
  • 二进制数据（Binaries）

函数也是一种类型，但它们有专门的章节进行讲解。

值类型

Elixir 的值类型用于表示数字、名称、范围和正则表达式。

整数

整数字面量可以以十进制（1234）、十六进制（0xcafe）、八进制（0o765）或二进制（0b1010）形式书写。十进制数可以包含下划线（_），通常用于分隔三位一组的大数字，例如一百万可写作 1_000_000（在中国和日本也可能写作 100_0000）。

浮点数

浮点数使用小数点书写，小数点前后都必须至少有一位数字。以下都是有效的浮点字面量： 1.0、0.2456 和 0.314159e1、314159.0e-5。
浮点数采用 IEEE 754 双精度格式，具有约 16 位有效数字，最大指数约为 10³⁰⁸。

原子

原子是代表某个名称的常量。我们通过在前面加冒号（:）来书写原子，后面可以跟一个原子标识符或 Elixir 操作符。
原子标识符由 UTF-8 字符、数字、下划线 _ 和 @ 组成，可以以感叹号或问号结尾。
我们也可以通过将冒号后的字符用双引号括起来，创建包含任意字符的原子。
以下都是原子的例子： :fred、:is_binary?、:var@2、:<>、:===、:"func/3"、:"long john silver"。

原子的名称就是它的值。两个同名的原子总是相等的，即使它们是由相隔大洋的两台计算机上的不同应用程序创建的。

范围

范围表示为 start..end，其中 start 和 end 都是整数。例如 1..9 表示从 1 到 9 的范围。

正则表达式

Elixir 支持正则表达式字面量，写法为 ~r{regexp} 或 ~r{regexp}opts。我们可以选择任意非字母数字字符作为分隔符。有些人出于怀旧原因使用 ~r/.../，但括号形式更方便。可以在正则表达式字面量后添加一个或多个单字符选项，这些选项会改变匹配行为或增加功能。

系统类型

这些类型反映了底层 Erlang 虚拟机中的资源。

PIDs 和端口

PID 是对本地或远程进程的引用，端口 是对外部资源的引用，通常是应用程序之外的资源。当前进程的 PID 可通过调用 self 获取。当我们启动新进程时，会生成新的 PID。

引用

函数 make_ref 会创建一个全局唯一的引用，没有任何其他引用会与之相等。

集合类型

我们之前看到的类型在其他编程语言中也很常见。现在进入更独特的类型。Elixir 的集合可以存储任意类型的值，包括其他集合。

元组

元组是有序的值集合。像所有 Elixir 数据结构一样，一旦创建，元组无法修改。我们用大括号 {} 包围元素，并用逗号分隔。以下是一些元组的例子：

• { 1, 2 }
• {ok, 42, "next"}
• {:error, :none}

我们可以在模式匹配中使用元组，例如：

1iex> {status, count, action} = {:ok, 42, "next"} 
2{:ok, 42, "next"}
3iex> status
4:ok
5iex> count 
642

列表

与其它编程语言不同，Elixir 中的列表并不类似于数组。实际上，元组是 Elixir 最接近传统数组的数据结构。在 Elixir 中，列表本质上是一个链式数据结构。

列表要么为空，要么由一个 head（头）和一个 tail（尾）组成。head 包含一个值，而 tail 本身也是一个列表。

Elixir 提供了一些专门用于列表的操作符。下面我们逐一介绍：

1iex> [1,2,3] ++ [4,5,6] 
2[1, 2, 3, 4, 5, 6]

这里 ++ 操作符用于连接两个列表。

1iex> [1, 2, 3, 4] -- [2, 4]
2[1, 3]

这里 -- 操作符用于计算两个列表的差集。

1iex> 1 in [1,2,3,4]
2true

in 操作符用于检查某个元素是否存在于列表中。上述例子中我们判断了 1 是否存在于列表中。

映射（Maps）

映射是一种键值对的集合。映射字面量的写法如下： %{ key => value, key => value }。

以下是一些映射的例子：

1iex> states = %{ "AL" => "Alabama", "WI" => "Wisconsin" } 
2%{"AL" => "Alabama", "WI" => "Wisconsin"}

1iex> colors = %{ :red => 0xff0000, :green => 0x00ff00, :blue => 0x0000ff }
2%{blue: 255, green: 65280, red: 16711680}

注意：为什么同时存在映射和关键字列表？因为映射中同一个键只能有一个条目，而关键字列表允许键重复。映射效率更高，且支持 Elixir 的模式匹配。

二进制数据（Binaries）

当需要按位或字节序列访问数据时，我们需要使用二进制数据。例如，JPEG 和 MP3 文件的头部字段中，一个字节可能编码两个或三个独立的值。二进制字面量用 << 和 >> 包裹。

基本语法是将连续的整数打包成字节：

1iex> bin = << 1, 2 >> 
2<<1, 2>>
3iex> byte_size bin
42

动手实践

请在下方终端中尝试上述命令。记得先启动 iex 会话。