“类型安全”是什么意思?


当前回答

来自文科专业而不是计算机科学专业的解释:

当人们说一种语言或语言特性是类型安全的时,他们的意思是该语言将有助于防止,例如,将非整数的东西传递给某个期望整数的逻辑。

例如,在c#中,我将一个函数定义为:

 void foo(int arg)

编译器会阻止我这样做:

  // call foo
  foo("hello world")

在其他语言中,编译器不会阻止我(或者没有编译器…),所以字符串将被传递给逻辑,然后可能会发生一些不好的事情。

类型安全语言试图在“编译时”捕获更多。

缺点是,使用类型安全语言,当你有一个像“123”这样的字符串,你想像整型一样对它进行操作时,你必须写更多的代码来将字符串转换为整型,或者当你有一个像123这样的整型,并且想在一个像“答案是123”这样的消息中使用它时,你必须写更多的代码来将它转换/强制转换为字符串。

其他回答

这里的许多答案将类型安全与静态类型和动态类型混为一谈。动态类型语言(如smalltalk)也可以是类型安全的。

简单的回答是:如果没有操作导致未定义的行为,则该语言被认为是类型安全的。许多人认为显式类型转换的要求对于严格类型的语言是必要的,因为自动转换有时会导致定义良好但意想不到/不直观的行为。

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

概念:

为了像含义一样非常简单的类型安全,它确保变量的类型应该是安全的

没有错误的数据类型,例如不能保存或初始化字符串类型的整数变量 不可访问超出绑定的索引 只允许特定的内存位置

所以这都是关于变量存储类型的安全性。

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:)

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)。