类型安全

在现代c++中，类型安全是非常重要的。类型安全意味着正确使用类型，因此避免不安全的类型强制转换和合并。c++中的每个对象都是根据其类型使用的，并且在使用之前需要对对象进行初始化。

安全初始化:{}

编译器在类型转换过程中防止信息丢失。例如, int {7};初始化没问题 \ . int b{7.5}编译器显示错误，因为信息丢失

不安全的初始化:=或()

编译器不会在类型转换期间防止信息丢失。 int a = 7初始化正常 int a = 7.5初始化正常，但信息丢失。a的实际值将变为7.0 int c(7)初始化OK int c(7.5)初始化是可以的，但是会发生信息丢失。a的实际值将变为7.0

类型安全

在现代c++中，类型安全是非常重要的。类型安全意味着正确使用类型，因此避免不安全的类型强制转换和合并。c++中的每个对象都是根据其类型使用的，并且在使用之前需要对对象进行初始化。

安全初始化:{}

编译器在类型转换过程中防止信息丢失。例如, int {7};初始化没问题 \ . int b{7.5}编译器显示错误，因为信息丢失

不安全的初始化:=或()

编译器不会在类型转换期间防止信息丢失。 int a = 7初始化正常 int a = 7.5初始化正常，但信息丢失。a的实际值将变为7.0 int c(7)初始化OK int c(7.5)初始化是可以的，但是会发生信息丢失。a的实际值将变为7.0

类型安全不仅是编译时约束，也是运行时约束。我觉得即使过了这么久，我们也可以进一步明确这一点。

与类型安全相关的主要问题有两个。内存**和数据类型(与其对应的操作)。

内存* *

一个字符通常需要每个字符1个字节，或者8位(取决于语言，Java和c#存储unicode字符需要16位)。 int需要4个字节，或32位(通常)。

视觉:

字符 : |-|-|-|-|-|-|-|-|

int : |-|-|-|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|-|-|-|

类型安全语言不允许在运行时将int类型插入到char类型中(这会抛出某种类型的类强制转换或内存溢出异常)。但是，在一种类型不安全的语言中，您将覆盖现有数据的相邻内存多3个字节。

Int >> char:

|-|-|-|-|-|-|-|-| |?|?|?|?|?|?|?|?| |?|?|?|?|?|?|?|?| |?|?|?|?|?|?|?|?|

在上面的例子中，右边的3个字节被覆盖，所以任何指向该内存的指针(比如3个连续的字符)，希望得到一个可预测的char值现在都是垃圾。这将导致您的程序中出现未定义的行为(或者更糟，可能会在其他程序中出现，这取决于操作系统如何分配内存——目前不太可能)。

**虽然第一个问题在技术上不是关于数据类型的，但类型安全语言固有地解决了这个问题，并且它向那些不知道内存分配“看起来”如何的人直观地描述了这个问题。

数据类型

更微妙和直接的类型问题是两种数据类型使用相同的内存分配。取int型和unsigned int型。两者都是32位。(也可以是char[4]和int，但更常见的问题是uint vs. int)。

|-|-|-|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|-|-|-|

|-|-|-|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|-|-|-|

类型不安全语言允许程序员引用正确分配的32位span，但当将无符号整型的值读入整型的空间时(反之亦然)，我们再次遇到未定义的行为。想象一下这可能会给银行项目带来的问题:

“伙计!我透支了30美元，现在我还剩65,506美元!!”

.．.当然，银行程序使用更大的数据类型。,)哈哈!

正如其他人已经指出的，下一个问题是对类型的计算操作。这一点已经得到了充分的讨论。

速度vs安全

今天的大多数程序员都不需要担心这些事情，除非他们使用的是C或c++之类的东西。这两种语言都允许程序员在运行时轻易地违反类型安全(直接内存引用)，尽管编译器尽最大努力将风险降至最低。然而，这也不全是坏事。

这些语言计算速度如此之快的一个原因是它们不需要像Java那样在运行时操作期间验证类型兼容性。他们认为开发人员是一个很理性的人，不会把字符串和int放在一起，因此，开发人员获得了速度/效率的奖励。

类型安全不应与静态/动态类型或强/弱类型相混淆。

类型安全语言是这样一种语言，在这种语言中，只能对数据执行数据类型所允许的操作。也就是说，如果您的数据是X类型，而X不支持操作y，那么该语言将不允许您执行y(X)。

这个定义没有设置何时检查的规则。它可以在编译时(静态类型)或在运行时(动态类型)，通常通过异常进行。它可以两者兼有:一些静态类型语言允许您将数据从一种类型转换为另一种类型，并且必须在运行时检查转换的有效性(假设您试图将对象转换为消费者—编译器无法知道它是否可接受)。

Type-safety does not necessarily mean strongly typed, either - some languages are notoriously weakly typed, but still arguably type safe. Take Javascript, for example: its type system is as weak as they come, but still strictly defined. It allows automatic casting of data (say, strings to ints), but within well defined rules. There is to my knowledge no case where a Javascript program will behave in an undefined fashion, and if you're clever enough (I'm not), you should be able to predict what will happen when reading Javascript code.

类型不安全编程语言的一个例子是C语言:在数组边界之外读取/写入数组值的规范没有定义行为。预测将会发生什么是不可能的。C是一种具有类型系统的语言，但不是类型安全的。

类型安全意味着在编程上，变量、返回值或参数的数据类型必须符合特定的标准。

实际上，这意味着7(整数类型)不同于"7"(字符串类型的引号字符)。

PHP, Javascript和其他动态脚本语言通常是弱类型的，因为它们将转换(字符串)如果您尝试将“7”+ 3添加为“7”到(整数)7，尽管有时您必须显式地这样做(Javascript使用“+”字符进行连接)。

C/ c++ /Java不会理解，或者会将结果连接到“73”中。类型安全通过明确类型需求来防止代码中出现这些类型的错误。

类型安全非常有用。上述“7”+ 3的解决方案是类型转换(int)7 + 3(等于10)。

类型安全意味着编译器将在编译时验证类型，如果试图将错误的类型赋值给变量，则抛出错误。

一些简单的例子:

// Fails, Trying to put an integer in a string
String one = 1;
// Also fails.
int foo = "bar";

这也适用于方法参数，因为你传递显式类型给它们:

int AddTwoNumbers(int a, int b)
{
    return a + b;
}

如果我试着称之为使用:

int Sum = AddTwoNumbers(5, "5");

编译器会抛出一个错误，因为我传递了一个字符串(“5”)，而它期待的是一个整数。

在一个松散类型的语言，如javascript，我可以做以下:

function AddTwoNumbers(a, b)
{
    return a + b;
}

如果我这样调用它:

Sum = AddTwoNumbers(5, "5");

Javascript自动将5转换为字符串，并返回“55”。这是由于javascript使用+符号进行字符串连接。为了使它具有类型意识，你需要做如下的事情:

function AddTwoNumbers(a, b)
{
    return Number(a) + Number(b);
}

或者,可能是:

function AddOnlyTwoNumbers(a, b)
{
    if (isNaN(a) || isNaN(b))
        return false;
    return Number(a) + Number(b);
}

如果我这样调用它:

Sum = AddTwoNumbers(5, " dogs");

Javascript自动将5转换为字符串，并追加它们，以返回“5只狗”。

并不是所有的动态语言都像javascript一样宽容(事实上，动态语言并不意味着松散的类型语言(参见Python))，其中一些语言实际上会在无效的类型转换上给你一个运行时错误。

虽然它很方便，但它会给您带来很多容易被忽略的错误，只有通过测试正在运行的程序才能识别出来。就我个人而言，我更喜欢让编译器告诉我是否犯了这个错误。

现在，回到c#…

c#支持一种叫做协方差的语言特性，这基本上意味着你可以用基类型替换子类型，而不会导致错误，例如:

 public class Foo : Bar
 {
 }

在这里，我创建了一个新类(Foo)，它是Bar的子类。我现在可以创建一个方法:

 void DoSomething(Bar myBar)

并使用Foo或Bar作为参数调用它，两者都不会引起错误。这是因为c#知道Bar的任何子类都将实现Bar的接口。

然而，你不能做相反的事情:

void DoSomething(Foo myFoo)

在这种情况下，我不能将Bar传递给这个方法，因为编译器不知道Bar实现了Foo的接口。这是因为子类可以(而且通常会)与父类有很大不同。

当然，现在我已经走得太远了，超出了最初问题的范围，但知道这些都是好事:)