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型別安全

指数 型別安全

在電腦科學中,一部分程式語言具備型別安全的性質。這個術語在不同的社群中有不同的定義,特別是正規的型別理論上的定義遠遠強過大多數的程式員的理解,但對於使用型別系統的認知,皆旨在避免必然的錯誤形式,和不良的程式行為(稱為型別錯誤)。 类型错误(type error)是错误或不期望的程序行为,由不同数据类型的差别所引起,适用于程序的常量、变量、方法(函数),如把整型(int)当作了浮点型(float)。 --用語習慣稱型別為--;--。 型別安全可以靜態方式實施,及早在編譯時期就捕捉到潛藏的錯誤;或者以動態方式,在執行時期關聯型別的資訊,並在必要時檢測即將發生的錯誤。型別安全是程式語言的性質,而不是程式所自有的。例如,有可能以型別不安全的語言,編寫出型別安全的程式。在此是以程式語言為主,而不討論以個人能力維護的型別安全。 某個行為之所以會被程式語言歸類為型別錯誤,通常是因為試圖對不適當型別的值進行運算。其分類的基本原則是:部分語言設計者和程式員的看法認為,如果所有運算不引起程式瓦解、安全上的瑕疵、或其它明顯故障,即為合理的,而不視之為一個錯誤;其他人則認為所有違背程式員意圖的,就是錯誤的,而且應該標上「不安全」。在靜態型別系統中,型別安全通常包含一個保證,所有運算式最終的值都是合理的靜態型別成員(比子型別和多態性所要求的還要更加精確細微)。 型別安全近似於所謂的記憶體安全(就是限制從記憶體的某處,將任意的位元組合複製到另一處的能力)。例如,某個語言的實作具有若干型別 t,假如存在若干適當長度的位元,且其不為 t 的正統成員。若該語言允許把那些資料複製到 t 型別的變數,那個語言就不是型別安全的,因為這些運算可將非 t 型別的值--給該變數。反過來說,若該語言型別不安全的程度,最高只到允許將任意整數用作為指標,顯然它就不是記憶體安全的。 大部分的靜態型別語言,都提供了一定程度的型別安全,而且其嚴格性更勝於記憶體的安全性。因其型別系統強迫程式員以適當的抽象資料型別定義來使用,即使對記憶體安全或任何可能的災難而言,並不需如此嚴格的要求。.

17 关系: 執行期垃圾回收 (計算機科學)子类型帕斯卡 (消歧義)強型別值 (電腦科學)类型论编程语言罗宾·米尔纳類型系統變數计算机科学資料類型迷途指针HaskellJava抽象資料型別

執行期

執行時期(Run time)在電腦科學中代表一個電腦程式從開始執行到終止執行的運作、執行的時期。與執行時期相對的其他時期包括:設计時期(design time)、編譯時期(compile time)、鏈結時期(link time)、與載入時期(load time)。 而執行環境是一種為正在執行的程序或程式提供軟體服務的虛擬機械環境。它有可能是由作業系統自行提供,或由執行此程式的母程式提供。 通常由作業系統負責處理程式的載入:利用載入器(loader)讀入程式碼,接著進行基本的記憶體配置,並視需要聯結此程式指定的所有動態链接庫。有些程式語言會由此語言提供的運行環境處理上述工作。 程式碼的某些問題,只能在執行期間進行偵錯動作(或較有效率),例如邏輯錯誤或陣列邊際檢查等便屬此類。因此不管撰寫與測試得多麼精細,有些錯誤必須在實際上線並處理真實資料的情況下才能找出。因此,程式使用者也許會遇到諸如執行時期錯誤之類的訊息。.

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垃圾回收 (計算機科學)

垃圾回收(Garbage Collection),在計算機科學中,縮寫為GC是一種自動的記憶體管理機制。當一個電腦上的動態記憶體不再需要時,就應該予以釋放,以讓出記憶體,這種記憶體資源管理,稱為垃圾回收。垃圾回收器可以讓程式員減輕許多負擔,也減少程式員犯錯的機會。垃圾回收最早起源于LISP语言。目前許多語言如Smalltalk、Java、C#和D语言都支援垃圾回收器。.

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子类型

在编程语言理论中,子类型(动名词,subtyping)是一种类型多态的形式。这种形式下,子类型(名词,subtype)可以替换另一种相关的数据类型(超类型,supertype)。也就是说,针对超类型元素进行操作的子程序、函数等程序元素,也可以操作相应的子类型。如果 S 是 T 的子类型,这种子类型关系通常写作 S number 的语言。在第一种情况下,整数类型将是浮点数类型的子类型;在第二种情况下,这两个类型都是 number 的子类型而相互之间无子类型关系。 编程者可利用子类型来以比没有它更抽象的方式来写代码。考虑下面的例子: 如果整数和实数都是 number 的子类型,则二者任何类型都可以传递给这个函数。为此,子类型经常被认为是一种形式的多态性。上述例子也可以比较于 C++ 语言的模板。 在类型论中,子类型关系经常写为 <:,有着 A<:B 意味着 A 是 B 的子类型。在类型论中子类型可用如下事实来特征化,如果 A<:B,类型 A 的任何表达式也可被给予类型 B;立法这个特征化的形式类型规则叫做“包容”规则。.

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帕斯卡 (消歧義)

帕斯卡(Pascal),抑或帕斯卡爾,可能指:.

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強型別

#重定向 強弱型別.

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值 (電腦科學)

在计算机科学中,值(Value)是一无法进一步求值的表达式。例如,表达式“1 + 2”不是一个值,因为它可以被化简为表达式“3”。表达式“3”不能够继续化简,因此它是一个值。表达式既有类型(type)属性,又有值分类(value categories)属性。两种属性彼此独立。也就是说,对每一种类型的表达式,都有各种值分类。 大多数编程语言支持几种常见的值。.

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类型论

在最广泛的层面上,类型论是关注把实体分类到叫做类型的搜集中的数学和逻辑分支。在这种意义上,它与类型的形而上学概念有关。现代类型论在部分上是响应罗素悖论而发明的,并在伯特兰·罗素和阿弗烈·诺夫·怀海德的《数学原理》中起到重要作用。 在计算机科学分支中的编程语言理论中,类型论提供了设计分析和研究类型系统的形式基础。实际上,很多计算机科学家使用术语“类型论”来称呼对编程语言的类型语言的形式研究,尽管有些人把它限制于对更加抽象的形式化如有类型lambda演算的研究。.

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编程语言

编程语言(programming language),是用来定义计算机程序的形式語言。它是一种被标准化的交流技巧,用来向计算机发出指令。一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据,并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动。 最早的编程语言是在電腦發明之前產生的,當時是用來控制及自動演奏鋼琴的動作。在電腦領域已發明了上千不同的编程語言,而且每年仍有新的编程語言誕生。很多编程語言需要用指令方式說明計算的程序,而有些编程語言則屬於宣告式編程,說明需要的結果,而不說明如何計算。 编程语言的描述一般可以分為及語義。語法是說明編程語言中,哪些符號或文字的組合方式是正確的,語義則是對於編程的解釋。有些語言是用規格文件定義,例如C語言的規格文件也是ISO標準中一部份,2011年後的版本為ISO/IEC 9899:2011,而其他55語言(像Perl)有一份主要的文件,視為是。.

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罗宾·米尔纳

亞瑟·約翰·羅賓·葛瑞爾·米爾納(Arthur John Robin Gorell Milner,),生于英国普利茅斯,计算机科学家。1991年获得图灵奖。他是英国皇家学会成员,ACM会士。.

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類型系統

在计算机科学中,--系統用于定義如何將程式語言中的數值和zh:運算式;zh-tw:運算式;zh-cn:表达式-归類为许多不同的型別,如何操作这些型別,这些型別如何互相作用。型別可以确认一个值或者一组值具有特定的意义和目的(雖然某些型別,如抽象型別和--型別,在----中,可能不表示為值)。型別系統在各種語言之間有非常大的不同,也許,最主要的差異存在於編譯時期的語法,以及執行時期的操作实现方式。 編譯器可能使用值的靜態型別以最佳化所需的儲存區,並選取對值運算時的較佳演算法。例如,在許多C編譯器中,「浮點數」資料型別是以32 位元表示,與IEEE 754規格一致的單精度浮點數。因此,在數值運算上,C應用了浮點數規範(浮點數加法、乘法等等)。 型別的約束程度以及評估方法,影響了語言的型別。更進一步,程式語言可能就型別多態性部分,對每一個型別都對應了一個極度個別的演算法的運算。型別理論研究型別系統,儘管實際的程式語言型別系統,起源於電腦架構的實際問題、編譯器實作,以及語言設計。.

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變數

在初等數學裡,變數或變元、元是一個用來表示值的符號,該值可以是隨意的,也可能是未指定或未定的。在代數運算時,將變數當作明確的數值代入運算中,可以於單次運算時解出多個問題。一個典型的例子為一元二次公式,該公式可以解出每個一元二次方程的值,只需要將方程的系數代入公式中的變數即可。 變數這個概念在微積分中非常重要。一般,一個函數y.

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计算机科学

计算机科学用于解决信息与计算的理论基础,以及实现和应用它们的实用技术。 计算机科学(computer science,有时缩写为CS)是系统性研究信息与计算的理论基础以及它们在计算机系统中如何与应用的实用技术的学科。 它通常被形容为对那些创造、描述以及转换信息的算法处理的系统研究。计算机科学包含很多分支领域;有些强调特定结果的计算,比如计算机图形学;而有些是探討计算问题的性质,比如计算复杂性理论;还有一些领域專注于怎样实现计算,比如程式語言理論是研究描述计算的方法,而程式设计是应用特定的程式語言解决特定的计算问题,人机交互则是專注于怎样使计算机和计算变得有用、好用,以及随时随地为人所用。 有时公众会误以为计算机科学就是解决计算机问题的事业(比如信息技术),或者只是与使用计算机的经验有关,如玩游戏、上网或者文字处理。其实计算机科学所关注的,不仅仅是去理解实现类似游戏、浏览器这些软件的程序的性质,更要通过现有的知识创造新的程序或者改进已有的程序。 尽管计算机科学(computer science)的名字里包含计算机这几个字,但实际上计算机科学相当数量的领域都不涉及计算机本身的研究。因此,一些新的名字被提议出来。某些重点大学的院系倾向于术语计算科学(computing science),以精确强调两者之间的不同。丹麦科学家Peter Naur建议使用术语"datalogy",以反映这一事实,即科学学科是围绕着数据和数据处理,而不一定要涉及计算机。第一个使用这个术语的科学机构是哥本哈根大学Datalogy学院,该学院成立于1969年,Peter Naur便是第一任教授。这个术语主要被用于北欧国家。同时,在计算技术发展初期,《ACM通讯》建议了一些针对计算领域从业人员的术语:turingineer,turologist,flow-charts-man,applied meta-mathematician及applied epistemologist。 三个月后在同样的期刊上,comptologist被提出,第二年又变成了hypologist。 术语computics也曾经被提议过。在欧洲大陆,起源于信息(information)和数学或者自动(automatic)的名字比起源于计算机或者计算(computation)更常见,如informatique(法语),Informatik(德语),informatika(斯拉夫语族)。 著名计算机科学家Edsger Dijkstra曾经指出:“计算机科学并不只是关于计算机,就像天文学并不只是关于望远镜一样。”("Computer science is no more about computers than astronomy is about telescopes.")设计、部署计算机和计算机系统通常被认为是非计算机科学学科的领域。例如,研究计算机硬件被看作是计算机工程的一部分,而对于商业计算机系统的研究和部署被称为信息技术或者信息系统。然而,现如今也越来越多地融合了各类计算机相关学科的思想。计算机科学研究也经常与其它学科交叉,比如心理学,认知科学,语言学,数学,物理学,统计学和经济学。 计算机科学被认为比其它科学学科与数学的联系更加密切,一些观察者说计算就是一门数学科学。 早期计算机科学受数学研究成果的影响很大,如Kurt Gödel和Alan Turing,这两个领域在某些学科,例如数理逻辑、范畴论、域理论和代数,也不断有有益的思想交流。.

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資料類型

在程式設計的型別系統中,数据类型(Data type)是用來約束数据的解釋。在程式語言中,常見的数据类型包括--(如:整數、浮點數或字元)、多元組、記錄單元、代數資料型別、抽象数据类型、參考型別、类以及函式型別。資料型別描述了數值的表示法、解釋和結構,並以演算法操作,或是物件在記憶體中的儲存區,或者其它儲存裝置。.

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迷途指针

在计算机编程领域中,迷途指针,或称悬空指针、野指针,指的是不指向任何合法的对象的指针。 当所指向的对象被释放或者收回,但是对该指针没有作任何的修改,以至于该指针仍旧指向已经回收的内存地址,此情况下该指针便称迷途指针。若操作系统将这部分已经释放的内存重新分配给另外一个进程,而原来的程序重新引用现在的迷途指针,则将产生无法预料的后果。因为此时迷途指针所指向的内存现在包含的已经完全是不同的数据。通常来说,若原来的程序继续往迷途指针所指向的内存地址写入数据,这些和原来程序不相关的数据将被损坏,进而导致不可预料的程序错误。这种类型的程序错误,不容易找到问题的原因,通常会导致記憶體區段錯誤(Linux系统中)和一般保护错误(Windows系统中)。如果操作系统的内存分配器将已经被覆盖的数据区域再分配,就可能会影响系统的稳定性。 某些编程语言允许未初始化的指针的存在,而这类指针即为野指针。野指针所导致的错误和迷途指针非常相似,但野指针的问题更容易被发现。.

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Haskell

Haskell()是一种标准化的,通用的纯函數程式語言,有非限定性语义和强静态类型。它的命名源自美国逻辑学家哈斯凱爾·加里,他在数理逻辑方面上的工作使得函数式编程语言有了广泛的基础。在Haskell中,“函数是第一類物件”。作为一门函數程式語言,主要控制结构是函数。Haskell语言是1990年在编程语言Miranda的基础上标准化的,并且以λ演算为基础发展而来。这也是为什么Haskell语言以希腊字母「λ」(Lambda)作为自己的标志。Haskell具有“证明即程序、命题为类型”的特征, with 2 sections by William Craig, see paragraph 9E。.

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Java

Java是一種廣泛使用的電腦程式設計語言,擁有跨平台、物件導向、泛型程式設計的特性,广泛应用于企业级Web应用开发和移动应用开发。 任職於昇陽電腦的詹姆斯·高斯林等人于1990年代初开发Java語言的雛形,最初被命名为Oak,目標設定在家用电器等小型系統的程式语言,應用在电视机、电话、闹钟、烤面包机等家用电器的控制和通訊。由于这些智能化家电的市场需求没有预期的高,Sun公司放弃了该项计划。随着1990年代網際網路的发展,Sun公司看見Oak在網際網路上应用的前景,于是改造了Oak,於1995年5月以Java的名称正式发布。Java伴随着互联网的迅猛发展而发展,逐渐成为重要的网络编程语言。 Java编程语言的风格十分接近C++语言。继承了C++语言面向对象技术的核心,Java舍弃了C++语言中容易引起错误的-zh-hans:指针; zh-hant:指標;-,改以-zh-hans:引用; zh-hant:參照;-取代,同時移除了C++中的--和多重继承特性,改用接口取代,增加垃圾回收器功能。在Java SE 1.5版本中引入了泛型编程、类型安全的枚举、不定长参数和自动装/拆箱特性。昇陽電腦对Java语言的解释是:「Java编程语言是个简单、面向对象、分布式、解释性、健壮、安全与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言」 Java不同於一般的编译語言或直譯語言。它首先将源代码编译成字节码,然后依赖各种不同平台上的虚拟机来解释执行字节码,从而实现了“一次编写,到处运行”的跨平台特性。在早期JVM中,这在一定程度上降低了Java程序的运行效率。但在J2SE1.4.2发布后,Java的執行速度有了大幅提升。 与传统型態不同,Sun公司在推出Java時就将其作为开放的技术。全球数以万计的Java开发公司被要求所设计的Java软件必须相互兼容。“Java语言靠群体的力量而非公司的力量”是 Sun公司的口号之一,并获得了广大软件开发商的认同。这与微软公司所倡导的注重精英和封闭式的模式完全不同,此外,微软公司後來推出了与之竞争的.NET平台以及模仿Java的C#语言。後來Sun公司被甲骨文公司併購,Java也隨之成為甲骨文公司的產品。 現時,行動作業系統Android大部分的代碼採用Java 程式設計語言編程。.

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抽象資料型別

抽象資料型別(Abstract Data Type,ADT)是计算机科学中具有类似行为的特定类别的数据结构的数学模型;或者具有类似语义的一种或多种程序设计语言的数据类型。抽象数据类型是间接定义的,通过其上的可执行的操作以及这些操作的效果的数学约束(与可能的代价)。 例如,抽象的堆疊(stack)由3个操作定义:推入push,彈出pop(接受约束:每次彈出返回的是最新被推入且没有被弹出的数据,也就是後進先出),查看堆疊頂端数据peek。当分析使用堆疊演算法的效率,所有这3个操作用时相同,无论堆疊中包含多少项数据;并且对每项数据栈使用了常量大小的存储。 抽象数据类型(ADT)是纯粹理论实体,用于简化描述抽象算法,分类与评价数据结构,形式描述程序设计语言的类型系统。一个ADT可以用特定数据类型或数据结构实现,在许多程序设计语言中有许多种实现方式;或者用形式规范语言描述。ADT常实现为模块(module):模块的接口声明了对应于ADT操作的例程(procedure),有时用注释描述了约束。.

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型態安全类型安全類型安全

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