语言的类型

转自知乎，作者：姚培森
原始链接

类型系统的一些概念，众说纷纭，使用上也比较乱。有些东西，甚至不好严格定义。以下算学术界的一种相对“严格”的说法。

1 一些基础概念

1.1 Program Error。

• strapped errors：导致程序终止执行，如除0，Java中数组越界访问
• untrapped errors： 出错后继续执行，但可能出现任意行为。如C里的缓冲区溢出、Jump到错误地址。

1.2 Forbidden Behaviours。

语言设计时，可以定义一组forbidden behaviors。它必须包括所有untrapped errors, 但可能包含trapped errors。

1.3 Well behaved&ill behaved

如果程序执行不可能出现forbidden behaviors, 则为well behaved，否则为ill behaved。

2 四种类型的

• 强类型，strongly typed: 如果一种语言的所有程序都是well behaved——即不可能出现forbidden behaviors，则该语言为strongly typed。
• 弱类型，weakly typed: 否则为weakly typed。比如C语言的缓冲区溢出，属于trapped errors，即属于forbidden behaviors。 故C是弱类型。

弱类型语言，类型检查更不严格，如偏向于容忍隐式类型转换。譬如说C语言的int可以变成double。 这样的结果是：容易产生forbidden behaviours，所以是弱类型的。

• 静态类型 statically: 如果在编译时拒绝ill behaved程序，则是statically typed。
• 动态类型dynamiclly: 如果在运行时拒绝ill behaviors, 则是dynamiclly typed。

3 一些认识误区。

大家觉得C语言要写int a, int b之类的，Python不用写(可以直接写a, b)，所以C是静态，Python是动态。这么理解是不够准确的。譬如Ocaml是静态类型的，但是也可以不用明确地写出来。。Ocaml是静态隐式类型。

静态类型可以分为两种：

• 如果类型是语言语法的一部分，则是explicitly typed显式类型；
• 如果类型通过编译时推导，是implicity typed隐式类型, 比如ML和Haskell。

4 下面是些例子

• 无类型： 汇编
• 弱类型、静态类型 ： C/C++
• 弱类型、动态类型检查： Perl/PHP
• 强类型、静态类型检查 ：Java/C#
• 强类型、动态类型检查 ：Python, Scheme
• 静态显式类型 ：Java/C
• 静态隐式类型 ：Ocaml, Haskell