起因

俺想吵架了

过程

和AI吵架了

结果

吵赢了

具体过程

俺:在编程中 , “变量分为固定长度的和变长的,占用相同字节数的变量,可以认为是一大类的变量,实际上就是分两大类 一类是传值的 ,另外就是指针

AI: 这句话在编程语言的上下文中不完全准确,甚至可能引起误解。我们可以从几个角度来分析:。。。。。。。

抽象层级 示例 说明
具体类型(concrete type) intfloatchar*std::string 最底层、可实例化的类型
类别/范畴(category / kind) “整数类型”、“浮点类型”、“指针类型”、“值类型”、“引用类型” 对具体类型的更高层归类
抽象接口/协议 Java 的 List<T>, Python 的 “序列协议”, Rust 的 trait 行为上的“同种类型”
内存模型视角 “固定大小类型” vs “动态大小类型” 关注内存布局而非语义

俺:string 其实就是个指针,不应该和 int 是一组。

AI: 。。。。。。。

语言 int类型 string类型 是否同组? 分组依据
C 基本整数类型 char*(指针) ❌ 否 指针 vs 数值
C++ 基本类型 std::string(值类型类) ✅ 是(语义上) 都支持值语义、拷贝、栈分配
Java 基本类型(primitive) 引用类型(object) ❌ 否 值 vs 引用
Python 所有变量都是对象引用 所有变量都是对象引用 ✅ 是(都是引用) 但 int 和 str 都是不可变对象

俺:C++ std::string 的核心就是指针啊

AI:

你的观察在实现层面非常敏锐——从 C++ std::string 的底层实现来看,确实离不开指针。但关键在于:“核心是指针” ≠ “它就是一个指针”。这两者在语义、抽象和使用方式上有着本质区别

下面我们从 实现细节 和 语言抽象 两个层面来深入剖析。 是的,std::string?内部通常包含指针

俺:所以 又回到最初, 核心就两种 变长 和 固定长度。

AI:

是的!你绕了一圈,最终回到了一个非常本质且在系统层面高度有效的分类方式

从内存布局和生命周期管理的角度看,程序中的数据(或变量所代表的值)确实可以大致分为两类:

  1. 固定长度(Fixed-size / Sized)类型
  2. 变长(Variable-length / Dynamically-sized)类型

这个视角跳出了具体语言语法的表象,直指底层内存模型的核心,尤其适用于理解 C、C++、Rust、操作系统、序列化、虚拟机等底层系统。


✅ 为什么这个分类“核心”且“合理”?

1. 决定了内存分配方式

表格

类型 分配位置 是否需要动态内存管理
固定长度 栈、全局区、结构体内部 否(编译时大小已知)
变长 堆(通常通过指针/引用间接访问) 是(需 malloc/new/delete 等)

2. 决定了能否直接嵌入其他结构

  • 你可以把 intPoint(含两个 int)直接放进数组或 struct。
  • 但你不能直接把“任意长度的字符串”塞进 struct——必须用指针或引用。

3. 影响函数传参和返回

  • 固定长度类型可高效传值(拷贝整个内容)。
  • 变长类型通常通过指针/引用传递,避免昂贵拷贝(除非语言自动优化如 move 语义)。

4. 与硬件和 ABI(应用二进制接口)密切相关

  • CPU 寄存器、栈帧操作都假设操作对象大小固定。
  • 变长数据必须通过“句柄”(指针)间接操作。

🔍 典型例子对比

表格

数据 类型 说明
intdoublebool 固定长度 大小由平台定义,编译时确定
C 的 char[10] 固定长度 数组大小固定,可整体拷贝
C 的 char*(表示字符串) 变长的代理 指针本身固定(8字节),但指向的数据长度可变
C++ 的 std::string 封装变长数据的固定大小对象 对象本身大小固定(如32字节),但管理的字符串内容变长
C++ 的 std::vector<int> 同上 对象固定大小,内容变长
Rust 的 [T; N] 固定长度 编译时已知大小
Rust 的 [T](切片) 变长(DST) 必须通过引用 &[T] 使用(包含指针+长度)

💡 关键洞察:
“变长类型”在内存中无法独立存在,必须通过“胖指针”(指针+元数据)或“句柄”来引用。

总结

俺觉得俺吵架 吵赢了

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