Типизация языков программирования: разбираемся в основах
Типизация языков программирования — это то, как различные языки распознают типы переменных. Она определяет, как вы будете работать с типами переменных: нужно ли их задавать изначально, можно ли изменять и так далее, — пишет tproger.ru.
Виды типизации
Языки программирования бывают типизированными и нетипизированными (бестиповыми).
Бестиповая типизация в основном присуща старым и низкоуровневым языкам программирования, например Forth. Все данные в таких языках считаются цепочками бит произвольной длины и, как следует из названия, не делятся на типы. Работа с ними труднее, и при чтении кода не всегда ясно, о каком типе переменной идет речь. Это можно исправить, написав комментарии к коду.
При этом у нетипизированных языков немало плюсов. В них можно совершать операции с любыми данными, и код получается более эффективным.
Перейдём к типизированным языкам.
Статическая и динамическая типизация
Особенность языков программирования со статической типизацией в том, что проверка типов начинается на стадии компиляции. Компиляторы ищут ошибки ещё до запуска программы, и вам не нужно раз за разом запускать её, чтобы выяснить, что пошло не так. Благодаря этому статически типизированные языки программирования зачастую быстрее. Кроме того, тип для переменной можно назначить только один раз. Например в Java такая запись вызовет ошибку на этапе компиляции:
В свою очередь, языки с динамической типизацией ищут ошибки на стадии исполнения. В них можно задать разные типы для одной и той же переменной, и они более гибкие. Например, в Python возможна такая запись, и ошибки не будет:
К тому же их проще освоить.
Сильная и слабая типизация
В слабо типизированных языках программирования можно смешивать разные типы данных. Так код получается короче — язык «старается» сам выполнять операции преобразования с разными типами. Впрочем, в таком случае не всегда ясно, как поведёт себя программа. Например, в JavaScript возможна такая запись:
При сильной или строгой типизации, как в Python, язык не позволяет смешивать разные типы — то есть, если вы обозначили переменную как число, то добавить к ней строку уже не получится:
Языки с сильной типизацией надёжнее. Да и программист, прописывая все преобразования вручную, лучше понимает, как работает его код.
Явная и неявная типизация
В языках программирования с явной типизацией типы переменных и возвращаемых значений функций нужно задавать. Это дольше, но так проще определять, что значат все данные, а программисту не придётся запоминать или записывать отдельно каждое значение. В языке С переменную нужно записывать так:
При неявной типизации тип переменной определяется интерпретатором или компилятором, поэтому записи в таких языках короче. Иногда они позволяют вручную указывать типы значений, как в Haskell или Python. В Python возможна такая запись, ведь язык сам определит, что это целое число:
Типизация в разных языках программирования
Разные категории могут пересекаться. Обычно языку программирования присуще одно значение из каждой группы: он может быть сильным или слабым, явным или неявным. Но есть несколько исключений. Так, Python с аннотациями может поддерживать явную типизацию, а язык D, наоборот, — неявную. С# поддерживает динамическую типизацию благодаря ключевым словам dynamic и var. Delphi — благодаря типу Variant. С++ — с помощью библиотеки Boost и имеет одновременно черты языка с сильной и слабой типизацией.
Типизация языков программирования: разбираемся в основах
Авторизуйтесь
Типизация языков программирования: разбираемся в основах
Типизация языков программирования — это то, как различные языки распознают типы переменных. Она определяет, как вы будете работать с типами переменных: нужно ли их задавать изначально, можно ли изменять и так далее.
Виды типизации
Языки программирования бывают типизированными и нетипизированными (бестиповыми).
Бестиповая типизация в основном присуща старым и низкоуровневым языкам программирования, например Forth. Все данные в таких языках считаются цепочками бит произвольной длины и, как следует из названия, не делятся на типы. Работа с ними труднее, и при чтении кода не всегда ясно, о каком типе переменной идет речь. Это можно исправить, написав комментарии к коду.
При этом у нетипизированных языков немало плюсов. В них можно совершать операции с любыми данными, и код получается более эффективным.
Перейдём к типизированным языкам.
Статическая и динамическая типизация
Особенность языков программирования со статической типизацией в том, что проверка типов начинается на стадии компиляции. Компиляторы ищут ошибки ещё до запуска программы, и вам не нужно раз за разом запускать её, чтобы выяснить, что пошло не так. Благодаря этому статически типизированные языки программирования зачастую быстрее. Кроме того, тип для переменной можно назначить только один раз. Например в Java такая запись вызовет ошибку на этапе компиляции:
В свою очередь, языки с динамической типизацией ищут ошибки на стадии исполнения. В них можно задать разные типы для одной и той же переменной, и они более гибкие. Например, в Python возможна такая запись, и ошибки не будет:
Сильная и слабая типизация
В слабо типизированных языках программирования можно смешивать разные типы данных. Так код получается короче — язык «старается» сам выполнять операции преобразования с разными типами. Впрочем, в таком случае не всегда ясно, как поведёт себя программа. Например, в JavaScript возможна такая запись:
При сильной или строгой типизации, как в Python, язык не позволяет смешивать разные типы — то есть, если вы обозначили переменную как число, то добавить к ней строку уже не получится:
Языки с сильной типизацией надёжнее. Да и программист, прописывая все преобразования вручную, лучше понимает, как работает его код.
Явная и неявная типизация
В языках программирования с явной типизацией типы переменных и возвращаемых значений функций нужно задавать. Это дольше, но так проще определять, что значат все данные, а программисту не придётся запоминать или записывать отдельно каждое значение. В языке С переменную нужно записывать так:
При неявной типизации тип переменной определяется интерпретатором или компилятором, поэтому записи в таких языках короче. Иногда они позволяют вручную указывать типы значений, как в Haskell или Python. В Python возможна такая запись, ведь язык сам определит, что это целое число:
Типизация в разных языках программирования
Разные категории могут пересекаться. Обычно языку программирования присуще одно значение из каждой группы: он может быть сильным или слабым, явным или неявным. Но есть несколько исключений. Так, Python с аннотациями может поддерживать явную типизацию, а язык D, наоборот, — неявную. С# поддерживает динамическую типизацию благодаря ключевым словам dynamic и var, Delphi — благодаря типу Variant, а С++ — с помощью библиотеки Boost и имеет одновременно черты языка с сильной и
слабой типизацией.
Типизация в языках
Давайте наведем порядок в голове
Александр Майоров — FullStack CTO
Aug 4, 2016 · 3 min read
Языки программирования по типизации делятся на два больших лагеря — типизированные и не типизированные.
Типизированные языки
К типизированным языкам относятся
Не типизированные языки
Да-да, именно так. JavaScript, как и многие другие интерпретируемые языки — типизированный. Поэтому ни в коем случае не говорите, что он не типизированный. Особенно на собеседованиях!
В свою очередь, типизированные языки разделяются еще на несколько пересекающихся категорий:
Языки со статической типизацией
При статической типизации финальные типы переменных и функций устанавливаются на этапе компиляции. Компилятор еще до запуска программы исправляет (точнее ругается на них, тыкая вас лицом в) ваши ошибки при несоответствии типов.
Представители: C/C++, C#, Java.
TypeScript — язык со статической типизацией.
Языки с динамической типизацией
В ди н амической типизации все типы определяются уже во время выполнения программы. И если вы допустили ошибку, то узнаете об этом только при выполнении (или не узнаете, зависит от уровня реагирования на ошибки в конфигурации вашего компилятора/интепретатора). Поэтому при динамической типизации очень важно уделять особое внимание проверкам и перехвату ошибок.
Представители: JavaScript, PHP, Python, Ruby…
Строгая типизация (сильная)
Языки со строгой типизацией не позволяют смешивать в выражениях различные типы и не будут выполнять автоматически неявные преобразования типов. К примеру, нельзя вычесть из строки число или какой-то другой тип, не являющегося строкой.
Представители: Java, Python, Haskell, Lisp…
Кстати TypeScript добавляет строгую типизацию и не позволяет смешивать типы:
Нестрогая типизация (слабая)
Языки с нестрогой типизацией выполняют множество неявных преобразований типов автоматически. Они делают это, даже если может произойти потеря точности или преобразование неоднозначно.
Представители: JavaScript (йаху!), Lua, Visual Basic, PHP…
Явная типизация
В явно типизированных языках тип новых переменных, функций и аргументов нужно задавать явно.
Представители: C++, D, C#…
Кстати TypeScript — язык с явной и неявной строгой типизацией одновременно. Неявная типизация досталась от JS (так как TS — это JS). А вот фича и особенность TS — это его природа явно типизированного языка.
Неявная типизация
В языках с неявной типизацией задачу по указанию типов перекладывают на компилятор/интерпретатор.
Представители: JavaScript (еее!), PHP, Lua, Python ( хотя с версии 3 есть аннотации типов, которые как бы добавляют явную типизацию)…
В таких языках, как правило, у объектов существуют специальные методы, вызываемые при приведении к типу. К примеру, в PHP есть метод _toString(), а в JavaScript одноименный метод, но без подчеркивания — toString(). Эти методы вызываются при приведении объекта к строковому типу. Иногда такие методы называют магическими (любые неявные процессы — это всегда магия).
Важно заметить, что все эти категории пересекаются. Исходя из этих категорий, получаем, что JavaScript имеет динамическую неявную типизацию. При этом TypeScript имеет статическую строгую явную типизацию с возможностями неявно типизированного языка, но компилируется (транслируется/транспилируется) в рантайм код с неявной динамической типизацией.
Если говорить проще про JavaScript, то характер языка можно описать так: в любой непонятной ситуации приводи все к примитивам, преимущественно к строке (хотя это зависит от того, кто стоит в левой и правой частях выражения). На деле все немного сложнее, но если выучить несколько простых правил, то все становится очень даже просто и понятно (магия исчезает). Подробности про приведение типов в JavaScript:
Наука
This wiki’s URL has been migrated to the primary fandom.com domain.Read more here
Строгая типизация
Строгая типизация — один из вариантов политики работы с типами данных, которая используется в языках программирования.
Строгая типизация подразумевает выполнение двух обязательных условий:
При точном следовании требованиям строгой типизации даже одинаковые по составу значений и допустимым операциям типы данных являются несовместимыми. Если в программе необходимо присвоить значение одного типа данных переменной другого типа, это можно сделать, но только путём явного применения специальной операции преобразования типа, которая в таких случаях обычно является частью языка программирования (хотя может формально и не являться ею, а предоставляться стандартными библиотеками).
В теории программирования строгая типизация является непременным элементом обеспечения надёжности разрабатываемых программных средств. При правильном применении (подразумевающем, что в программе объявляются и используются отдельные типы данных для логически несовместимых значений) она защищает программиста от простых, но труднообнаруживаемых ошибок, связанных с совместным использованием логически несовместимых значений, возникающих иногда просто из-за элементарной описки. Подобные ошибки выявляются ещё на этапе компиляции программы, тогда как при возможности неявного приведения практически любых типов друг к другу (как, например, в классическом языке Си) эти ошибки выявляются только при тестировании, причём не все и не сразу. С другой стороны, многие профессиональные программисты не любят строгую типизацию из-за её неудобства — она увеличивает объём программы и время её написания, требует более тщательной проработки кода, что многим кажется излишним.
Что такое типизация в программировании
Объясняем, что это такое, какая бывает типизация и на что она влияет.
Если вы читали что-то о языках программирования, то наверняка не раз наткнулись на упоминание типизации. Что это такое и что об этом нужно знать, когда выбираешь язык программирования?
Типизация — это то, как язык распознаёт типы переменных. Типизация определяет, нужно ли вам писать тип, или язык «поймёт» его сам, и насколько свободно можно с типами работать: например, можно ли их менять.
В бэкграунде — программирование, французский язык, академическое рисование, капоэйра. Сейчас учит финский. Любит путешествия и Балтийское море.
А что такое типы?
В переменную можно записывать информацию, а тип переменной описывает, какая именно информация записана в переменной и что с ней можно делать.
Типы бывают разные и немного различаются в разных языках.
Зачем нужно знать о типизации?
От типизации зависит, как вам работается с языком, как он себя ведёт. Если вы знаете, какие выгоды или проблемы приносят разные виды типизации, вам легче будет выбрать язык.
Какая бывает типизация?
Слабая и сильная
Если у языка сильная типизация (её ещё называют строгой), это значит, что он требует, чтобы разработчики строго следовали правилам работы с типами: если вы обозначили что-то как целое число, будьте добры с ним работать как с целым числом.
Языки со слабой типизацией «добрее»: если вы решите прибавить число к тексту, они не будут ругаться, а попробуют сделать то, что вы просите. Правда, результат может быть не совсем таким, как вы планировали.
В JavaScript, языке со слабой типизацией, можно сложить строку с числом, например вот так:
И получить строку «21».
А в Java так сделать нельзя: появится ошибка.
Статическая и динамическая
Статическая типизация значит, что типы определяются на этапе компиляции. То есть ошибки в типах будут видны ещё до того, как программа запустится.
В языках с динамической типизацией типы определяются во время выполнения программы.
Так, в динамически типизированном языке у одной и той же переменной могут быть разные типы в разных частях программы, а в статически типизированном, если вы задали переменной тип string, у неё будет только тип string.
Например, в Python (динамическая типизация) можно сделать вот так:
И язык не будет возражать. В Java (статическая типизация) так сделать нельзя.
Явная и неявная
Ещё типизацию делят на явную и неявную. Когда типизация неявная, тип определяется сам в момент, когда вы записываете в переменную информацию.
Например, если в Python написать так:
Он прочитает, что вы записали в переменную b целое число, и определит b как integer (int).
Явная типизация значит, что тип переменной написан. Например, в С переменная записывается вот так:
Само по себе разделение типизации на явную и неявную не столь важно: в статически типизированных языках она почти всегда явная, а в динамически — неявная.
Как типизация влияет на работу с языком?
Важно учитывать, что типизация — далеко не единственный фактор, который влияет на скорость. Нельзя сказать, что все языки со статической типизацией быстрее языков с динамической.
В каких языках какая типизация
Напоследок — типизации некоторых популярных языков:
Если вы пока новичок в программировании, то приглашаем вас на наш курс «Python-разработчик». Потому что Python — один из лучших языков для начинающих, в том числе благодаря своей типизации. Он научит дисциплине в работе с переменными, но при этом не уморит долгой писаниной. В курсе расскажут подробнее о разных типах переменных и динамической типизации, научат работе с классами и объектами и познакомят с разными библиотеками.