Question

有人可以清楚简洁地解释一下语言类型系统的概念吗？我已经在类型系统上阅读了一两篇帖子，但是找不到下面我所有问题的答案。

我听说/读过有3种类型的分类：动态与静态，强与弱，安全与不安全。

有些问题：

还有其他人吗？
这些意味着什么？
如果某种语言允许您在运行时更改变量的类型（例如，用于存储int的变量稍后用于存储字符串），那么该类别属于哪个类别？
Python如何适应这些类别？
关于类型系统还有其他我应该知道的吗？

非常感谢！

Answer 1

1）显然，还有其他人：http://en.wikipedia.org/wiki/Type_system

2）

Dynamic =＆gt;在运行时（程序执行）期间完成类型检查，例如蟒。

Static（与动态相反）=＆gt;类型检查在编译期间完成，例如C ++

Strong =＆gt;一旦类型系统确定特定对象属于某种类型，它就不允许将其用作另一种类型。例如蟒

Weak（与Strong相对）=＆gt;类型系统允许更改对象类型。例如perl允许您将数字作为字符串读取，然后再次将其用作数字

Type safety =＆gt;我只能用'C'语句来描述：

x = (int *) malloc (...);

malloc返回一个（void *），我们只需将其转换为（int *）。在编译时，没有检查函数malloc返回的指针实际上是否为整数的大小=＆gt;某些C操作不是类型安全的。

我被告知一些“纯功能”语言本质上是类型安全的，但我不知道这些语言中的任何一种。我认为标准ML或Haskell是类型安全的。

3）“如果一种语言允许你在运行时更改变量的类型（例如，用于存储int的变量稍后用于存储字符串），那么它属于哪个类别？”：

这可能是动态的 - 变量是无类型的，值可能带有隐式或显式类型信息;或者，类型系统可能能够处理改变类型的变量，并且是静态类型系统。

4）Python：它是动态且强类型的。类型安全是我不知道python（和类型安全本身）足以说明任何事情。

5）“关于类型系统还有什么我应该知道的吗？”：也许读过@BasileStarynkevitch建议的那本书？

Answer 2

你在这里问了很多:)类型系统是一个专门的计算机科学领域！

从开头开始，“类型系统是证明某些程序行为不存在的方法”（参见B.Pierce's Types and Programming Languages，在另一个答案中也有提及）。通过类型检查的程序是有效程序的子集。例如，方法

int answer() {
   if(true) { return 42; } else { return "wrong"; }
}

实际上在运行时表现良好。从不执行else分支，并且答案总是返回42.静态类型系统是保守分析，它将拒绝该程序，因为它无法证明没有类型错误，即永远不会返回“错误”。

当然，您可以改进类型系统以实际检测到else分支从未发生过。您希望改进类型系统以尽可能少地拒绝程序。这就是为什么多年来丰富了类型系统以支持越来越多的改进（例如通用等）

类型系统的要点是证明没有类型错误。实际上，它们支持向下转换等操作，这些操作本质上意味着运行时类型检查，并可能导致类型错误。同样，目标是使类型系统尽可能灵活，这样我们就不需要采用这些削弱类型安全性的操作（例如通用）。

您可以阅读上述书籍的第1章，以获得非常好的介绍。其余的，我会推荐你What To Know Before Debating Type Systems，这是一篇关于基本概念的博文。

关于类型系统还有其他我应该知道的吗？

哦，是的！：）

快乐沉浸在类型系统的世界中！

Answer 3

我建议阅读B.Pierce's Types and Programming Languages本书。我还建议学习一些静态类型，类型推断，像Ocaml或Haskell这样的语言。

Answer 4

类型系统是一种控制访问值的函数的机制。编译时间检查是其中的一个方面，如果尝试对未设计处理的值使用函数，则在编译期间拒绝程序。然而，另一方面是相反的，选择处理某些值的函数，例如重载。另一个例子是多态函数的特化（例如C ++中的模板）。推理和演绎是其他方面，其中函数的类型是由使用推导而不是由程序员指定。

部分检查和选择可以推迟到运行时间。派生基于变体标签或间接或专用表的方法，如C ++虚函数或Haskell类型类字典，即使在极其强类型的语言中也提供了两个例子。

类型系统的关键概念称为健全性。如果类型系统保证不适合的功能可以使用任何值，则该类型系统是合理的。粗略地说，不健全的类型系统有“漏洞”并且没用。如果你删除演员表（和* *转换），ISO C89的类型系统是合理的，如果允许的话，它是不健全的。 ISO C ++的类型系统不健全。

类型系统的第二个重要概念称为表现力。用于多态编程的声音类型系统阻止程序员编写有效的代码：它们通常限制太多（我认为不可避免地如此）。使类型系统更具表现力，因此它们允许更广泛的有效程序是关键的学术挑战。

键入的另一个概念是 strength 。强类型系统可以更早发现更多错误。例如，许多语言的类型系统太弱，无法使用类型系统检测数组边界违规，必须求助于运行时检查。不知何故，力量与表现力相反：我们希望允许更多有效的程序（表达性），但也会捕获更多无效的程序（力量）。

这是一个关键问题：解释为什么OO类型太弱而无法将OO用作一般开发范例。 [提示：OO无法处理关系]

语言类型系统的基本概念

4 个答案: