程式語言筆記：型別系統

 

型別是什麼？

「型別」是電腦理解「資料的意義」的方式。 

• 變數能儲存的資料種類 (ex：int、float、char、string、boolean)

• 變數能進行的操作 (ex：加減法、比較、串接)

• 編譯器或直譯器該如何管理記憶體與運算

簡單舉例說明：

int a = 10;
string b = "10";

上面 a 是數字，b 是文字。

 

強型別 vs 弱型別 

語言在不同型別之間容不容易被自動轉換，容易的是弱型別，不容易是強型別。

直觀上最大的差異感大概是：型別錯了是「直接報錯」還是「幫你偷偷轉換」。 

下面直接整理成表，比較一目了然： 

	強型別	弱型別
定義	不允許或嚴格限制隱式型別轉換	允許自動轉換不同型別
代表語言	Python、Java、C#、Rust	JavaScript、PHP(部分)、Perl
優點	避免隱性錯誤，程式更穩定	撰寫更靈活，快速原型方便
缺點	需要明確轉型，程式碼較冗長	容易出現非預期結果

 

靜態型別 vs 動態型別 

兩者差在型別什麼時候被確定，需要先宣告、且執行期間不能變換的是靜態，反之為動態。

一樣放比較表：

	靜態型別	動態型別
型別確認時機	編譯時	執行時
宣告方式	需明確宣告型別	型別由執行時自動判斷
代表語言	C、C++、Java、Rust、Go	Python、JavaScript、Ruby
優點	錯誤早期偵測、效能佳	靈活快速、撰寫方便
缺點	需要較多樣板程式碼	錯誤可能在執行期才爆出

 

語言型別分類

下面列舉一些程式語言和它的型別。 

	強/弱型別	動/靜態型別
C	強	靜態
C++	強	靜態
Java	強	靜態
Python	強	動態
PHP	弱	動態
JavaScript	弱	動態
Go	強	靜態
Lua	弱	動態

 

小結 

了解型別系統對開發者來說有什麼好處呢？

我想，它是讓我們能否更快學會另一門程式語言的敲門磚，因為型別系統一樣的程式語言，兩者的設計邏輯是很接近的，舉個我觀察到的例子，善於使用 JavaScript 的工程師在上手 Lua 上，通常比善於使用 C/C++ 的工程師快(當然可能剛好我身邊幾個案例都是這樣)。

而同樣型別系統的程式語言，通常也容易產生類似的錯誤——像是惡夢的弱型別+動態型別，這種組合開發快，但卻容易造成型別混用的災難(它還不會報錯)。

 

型別系統的存在，或許看似只是語法上的規範，但實際上，它定義了一門語言的性格與思維模式。