programming-languages学习笔记–第4部分
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programming-languages学习笔记–第4部分
1 什么是类型推导
编译时的类型检查,防止一些错误。静态类型语言的特性。
动态类型语言较少或没有做这些检查,有可能在运行时将一个数字认为一个函数。
ML,Java,C#,Scala,C,C++都是静态类型的,所有的绑定在编译时确定。类型检查器在编译时确定接受还是拒绝一个程序。与此相对,Racket,Ruby和Python是动态类型语言,意味着绑定的类型不是提前确定的,比如绑定x为42,然后把x认为是字符串将导致运行时错误。
ML是隐式类型,不需要写出类型,这很方便(要考虑是否让代码更方便或更难读)。
2 ML类型推导
关键步骤:
- 按顺序确定类型绑定
- 除了相互递归
- 不能使用延迟绑定(later bindings):没有类型检查
- 对每个val或fun绑定:
- 分析所有必要事实(约束)的定义
- 例如:如果遇到x>0,那么x必须是int类型。
- 如果无法确定所有事实正确(过度约束),则类型错误。
- 之后,对任何未约束的类型使用类型变量(例如'a)
- 例如未使用的函数参数可以是任意类型。
- 最后,强制进行值约束
值约束:只有val绑定中的表达式是一个值或变量时,才会给一个变量多态类型。防止下面的错误
val r = ref NONE
val _ = r := SOME "hi"
val i = + valOf(!r)
stdIn:1.6-2.1 Warning: type vars not generalized because of
value restriction are instantiated to dummy types (X1,X2,...)
stdIn:5.5-5.23 Error: operator and operand do not agree [tycon mismatch]
operator domain: ?.X1 option ref * ?.X1 option
operand: ?.X1 option ref * string option
in expression:
r := SOME "hi"
stdIn:6.5-6.22 Error: operator and operand do not agree [overload conflict]
operator domain: [+ ty] * [+ ty]
operand: [+ ty] * ?.X1
in expression:
在上面的例子中ref NONE调用函数ref,它不是一个值或变量,因此给出警告。可以使用类型注释指定r为非多态类型:
val r:int option ref = ref NONE
val _ = r := SOME
val i = + valOf(!r)
val r = ref (SOME 3) : int option ref
val i = 4 : int
3 相互递归
f调用g,g调用f. 使用and关键字
fun f1 p1 = e1
and f2 p2 = e2
and f3 p3 = e3
实现状态机的理想方式
4 用模块管理命名空间
模块可以用来隐藏绑定和类型
在ML中,模块不是表达式,不能在函数中定义,保存为tuples,作为参数传递等。
使用open打开命名空间,常用于在模块外面测试一个模块。
5 签名
模块的类型就是签名。可以用来隐藏一些细节。
signature SIGNAME =
sig types-for-bindings end
6 等效实现
改进/修改一个库不会破坏客户端。知道客户服从由ML的签名强制执行的抽象边界,是非常宝贵的。
使用限制性签名的好处:以后修改实现代码的时候,不需要检查所有客户端。
通过使用更严格的接口,可以使用更多不同的等效实现,因为客户端无法区别差异。
两个函数是等效的,当在同样的环境下,给它们同样的参数:
- 产生相同的结果
- 拥有相同的终止行为
- 以同样的方式改变同样的(客户端可见)内存
- 做同样的输入/输出
- 产生相同的异常
作者: ntestoc
Created: 2018-12-18 Tue 20:29