Güçlü ve zayıf yazım - Strong and weak typing

İçinde bilgisayar Programlama, Programlama dilleri genellikle dilin tip sistemi yapar şiddetle yazılmış veya zayıf yazılmış (gevşek yazılmış). Bununla birlikte, terimlerin ne anlama geldiğine dair kesin bir teknik tanım yoktur ve farklı yazarlar, terimlerin ima edilen anlamı ve ana akım programlama dillerinin tip sistemlerinin "gücü" nün göreceli sıralaması konusunda hemfikir değildir.

Genel olarak, güçlü bir şekilde yazılmış bir dil, daha katı yazım kurallarına sahiptir. Derleme zamanı, bu da hataların ve istisnaların derleme sırasında ortaya çıkma olasılığının daha yüksek olduğu anlamına gelir. Dinamik olarak yazılmış diller (nerede tür denetimi olur Çalışma süresi ) ayrıca güçlü bir şekilde yazılabilir. Bu kuralların çoğu değişken atamasını, dönüş değerlerini ve işlev çağrısını etkiler.

Zayıf yazılmış bir dil, daha gevşek yazım kurallarına sahiptir ve öngörülemeyen sonuçlar üretebilir veya çalışma zamanında örtük tür dönüşümü gerçekleştirebilir.[1] Farklı ama ilişkili bir kavram gizli yazma.

Tarih

1974'te, Liskov ve Zilles, türü kesin belirlenmiş bir dili, "bir nesne çağıran bir işlevden çağrılan bir işleve geçirildiğinde, türünün, çağrılan işlevde bildirilen türle uyumlu olması gerektiği" bir dil olarak tanımlamıştır.[2]1977'de Jackson, "Güçlü bir şekilde yazılmış bir dilde, her veri alanı farklı bir türe sahip olacak ve her süreç bu türler açısından iletişim gereksinimlerini belirtecektir."[3]

"Güçlü" veya "zayıf" tanımları

Bir dizi farklı dil tasarım kararına "güçlü" veya "zayıf" yazmanın kanıtı olarak atıfta bulunulmuştur. Bunların çoğu, daha doğru bir şekilde, tip güvenliği, bellek güvenliği, statik tip denetimi veya dinamik tip denetimi.

"Güçlü yazım" genellikle hem kodun değişmezlerini yakalamak hem de doğruluğunu sağlamak ve belirli programlama hataları sınıflarını kesinlikle hariç tutmak için programlama dili türlerinin kullanılması anlamına gelir. Bu nedenle, bu hedeflere ulaşmak için kullanılan birçok "güçlü tipleme" disiplini vardır.

Örtülü tür dönüştürmeleri ve "tür punning"

Bazı programlama dilleri, bir türdeki bir değeri, başka bir türden bir değermiş gibi kullanmayı kolaylaştırır. Bu bazen "zayıf yazma" olarak tanımlanır.

Örneğin, Aahz Maruch şunu gözlemler "Zorlama sahip olduğunuzda oluşur statik olarak yazılmış dil ve dilin sözdizimsel özelliklerini kullanarak bir türün kullanımını farklı bir türmüş gibi zorlarsınız (C'de void * 'ın yaygın kullanımını düşünün). Zorlama genellikle zayıf yazmanın bir belirtisidir. Öte yandan dönüştürme, uygun türde yepyeni bir nesne yaratır. "[4]

Başka bir örnek olarak, GCC bunu şu şekilde tanımlar yazım ve kesinlikle kırılacağı konusunda uyarıyor takma ad. Thiago Macieira, tip karıştırmanın sebep olduğu zaman ortaya çıkabilecek birkaç sorunu tartışıyor. derleyici uygunsuz yapmak optimizasyonlar.[5]

İzin veren birçok dil örneği vardır. örtük tür dönüştürmeleri, ancak güvenli bir şekilde. Örneğin, hem C ++ hem de C #, programların bir değeri bir türden diğerine anlamsal olarak anlamlı bir şekilde dönüştürmek için operatörleri tanımlamasına izin verir. Bir C ++ derleyicisi böyle bir dönüşümle karşılaştığında, işlemi bir işlev çağrısı gibi ele alır. Aksine, bir değeri C türüne dönüştürmek geçersiz* derleyici tarafından görünmeyen güvenli olmayan bir işlemdir.

İşaretçiler

Bazı programlama dilleri işaretçiler sanki sayısal değerlermiş gibi ve kullanıcıların bunlar üzerinde aritmetik yapmasına izin veriyor. İşaretçi aritmetiği dilin tür sistemini atlamak için kullanılabildiğinden, bu diller bazen "zayıf yazılan" olarak adlandırılır.

Etiketsiz sendikalar

Bazı programlama dilleri desteği etiketsiz sendikalar, bir türdeki bir değerin başka bir türden bir değermiş gibi görüntülenmesine izin verir.

Statik tip kontrolü

İçinde Luca Cardelli makalesi Tipik Programlama,[6] "güçlü tip sistem", denetlenmemiş çalışma zamanı tipi hatası olasılığının olmadığı sistem olarak tanımlanır. Diğer bir yazıda, kontrol edilmeyen çalışma zamanı hatalarının bulunmaması, Emniyet veya tip güvenliği; Tony Hoare 'ın ilk belgeleri bu mülke diyor güvenlik.[7]

Dinamik tip denetimi

Bazı programlama dillerinde statik tip denetimi yoktur. Bu tür birçok dilde, çoğu statik yazım denetleyicisi tarafından reddedilecek programlar yazmak kolaydır. Örneğin, bir değişken bir sayı veya Boole değeri "false" saklayabilir.

Programlama dilleri arasında varyasyon

Bu tanımlardan bazılarının çelişkili olduğunu, diğerlerinin yalnızca kavramsal olarak bağımsız olduğunu ve diğerlerinin de diğer, daha "liberal" (daha az güçlü) tanımların özel durumları (ek kısıtlamalarla) olduğuna dikkat edin. Bu tanımlar arasındaki büyük farklılıklar nedeniyle, çoğu programlama dili hakkında güçlü veya zayıf yazıldıkları iddialarını savunmak mümkündür. Örneğin:

  • Java, Pascal, Ada ve C hepsini gerektir değişkenler bildirilmiş bir türe sahip olmak ve diğer aritmetik türlere açık aritmetik değer atamalarının kullanımını desteklemek. Java, C #, Ada ve Pascal'ın bazen C'den daha güçlü bir şekilde yazıldıkları söylenir, bu muhtemelen C'nin daha fazla türde örtük dönüştürmeyi desteklediği gerçeğine dayanmaktadır ve C de Işaretçi Java ve Pascal değilken değerler açıkça dönüştürülmelidir. Java'daki statik tip sistemden kaçma davranışları, Java tarafından kontrol edildiğinden, Java'nın kendisi Pascal'dan daha güçlü bir şekilde yazılmış olarak kabul edilebilir. Java sanal makinesi tür sistemi. C # ve VB.NET, bu bakımdan Java'ya benzer, ancak kod segmentlerini açıkça "güvenli olmayan bir bağlama" koyarak dinamik tür kontrolünün devre dışı bırakılmasına izin verir. Pascal'ın tip sistemi "çok güçlü" olarak tanımlanmıştır, çünkü bir dizinin veya dizgenin boyutu, türünün bir parçasıdır ve bazı programlama görevlerini çok zorlaştırır.[8]
  • Smalltalk, Perl, Yakut, Python, ve Kendisi yazım hatalarının çalışma zamanında engellenmesi anlamında hepsi "güçlü bir şekilde yazılmıştır" ve çok az örtük yaparlar tür dönüşümü, ancak bu diller statik tür denetimini kullanmaz: derleyici tür kısıtlaması kurallarını denetlemez veya zorlamaz. Dönem ördek yazarak şimdi tanımlamak için kullanılıyor dinamik yazım bu gruptaki diller tarafından kullanılan paradigma.
  • Lisp dil ailesinin tümü, yazım hatalarının çalışma zamanında engellenmesi anlamında "güçlü bir şekilde yazılmıştır". Gibi bazı Lisp lehçeleri Ortak Lisp veya Clojure çeşitli tür bildirimlerini destekliyor mu?[9] ve bazı derleyiciler (CMUCL[10] ve ilgili) bu beyanları birlikte kullanın tür çıkarımı çeşitli optimizasyonları ve ayrıca sınırlı formlarda derleme zamanı tipi kontrollerini etkinleştirmek için.
  • Standart ML, F #, OCaml, Haskell, ve Pas, paslanma statik olarak tür kontrol edilir, ancak derleyici otomatik olarak çoğu değer için kesin bir tür çıkarır.
  • Visual Basic melez bir dildir. Tanımlanmış tiplere sahip değişkenlere ek olarak, herhangi bir tipteki veriyi saklayabilen "Variant" veri tipinde bir değişken bildirmek de mümkündür. Örtük atamaları oldukça liberaldir, örneğin, bir kişi dize değişkenlerini toplayabilir ve sonucu bir tamsayı değişkenine aktarabilir. Visual Basic zayıf yazılmıştır.
  • Assembly dili, İleri olarak karakterize edilebilir türlenmemiş. Tür denetimi yoktur; Fonksiyonlara verilen verilerin uygun tipte olmasını sağlamak programcıya kalmıştır. Gerekli olan herhangi bir tür dönüşümü açıktır.
  • Tcl Açıkça tiplendirilmiş olarak karakterize edilebilir: Bir değerin türü, münhasıran, değerlendirmesi bağlama bağlı olan temsilinden türetilir.

Bu nedenle, tür sistemleri hakkında açık bir şekilde yazmak isteyen yazarlar, genellikle "güçlü yazım" teriminden "gibi belirli ifadeler lehine" kaçınırlar.tip güvenliği ".

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "CS1130. OO programlamaya geçiş. - Bahar 2012 - kendi hızına uygun sürüm". Cornell Üniversitesi, Bilgisayar Bilimleri Bölümü. 2005. Arşivlenen orijinal 2005'te. Alındı 2015-11-23.
  2. ^ Liskov, B; Zilles, S (1974). "Soyut veri türleri ile programlama". ACM SIGPLAN Bildirimleri. 9 (4): 50–59. CiteSeerX  10.1.1.136.3043. doi:10.1145/942572.807045.
  3. ^ Jackson, K. (1977). Paralel işleme ve modüler yazılım yapımı. Programlama Dillerinin Tasarımı ve Uygulanması. Bilgisayar Bilimlerinde Ders Notları. 54. sayfa 436–443. doi:10.1007 / BFb0021435. ISBN  3-540-08360-X.
  4. ^ Aahz. "Yazma: Güçlü - Zayıf, Statik - Dinamik". Alındı 16 Ağustos 2015.
  5. ^ "Tür algılama ve katı takma - Qt Blog". Qt Blogu. Alındı 18 Şubat 2020.
  6. ^ Luca Cardelli, "Tipik programlama"
  7. ^ Hoare, C.A. R. 1974. Programlama Dili Tasarımına İlişkin İpuçları. İçinde Bilgisayar Sistemleri Güvenilirliği, ed. C. Bünyan. Cilt 20 s. 505–534.
  8. ^ InfoWorld. 1983-04-25. Alındı 16 Ağustos 2015.
  9. ^ "CLHS: Bölüm 4". Alındı 16 Ağustos 2015.
  10. ^ "CMUCL Kullanım Kılavuzu: Derleyici". Arşivlenen orijinal 8 Mart 2016 tarihinde. Alındı 16 Ağustos 2015.