程式語言概覽(90%)

https://github.com/songtianyi/songtianyi.github.io/blob/master/mds/programming-languages-review.md

型別系統

什麼是型別？在軟體執行的過程中，變數可以為很多值，定義變數的邊界的描述即型別。變數可以被賦予型別(即變數有邊界)的語言稱為型別語言(typed language)，無型別語言(untyped language)沒有型別，或者說只有一個全域性型別，能夠儲存所有的值。 型別語言我們見得多了，無型別的呢？lambda演算(pure λ-calculus)是無型別的，彙編和LISP也是無型別的.

變數型別的指定可以是顯式的

// golang
var foo int

也可以是隱式的

-- haskell
fac :: Int -> Int -- 這一行可以省略
fac 0 = 1
fac n = n * fac (n - 1)

fac 0 = 1
fac n = n * fac (n - 1)

型別系統會自動賦予變數型別，這種行為稱為型別推斷(type inference)。

型別檢查

型別系統是型別語言的首要組成部分。型別系統的一個職責是跟蹤變數的型別，判斷程式碼是否滿足型別約束，這種行為稱為型別檢查typechecking, 型別檢查是保證程式穩定執行的手段，同時又分為執行時檢查(runtime checks)和靜態檢查(static checks), 執行時檢查也叫動態檢查(dynamic checking).

型別系統做了靜態檢查，還有必要做動態檢查嘛？有，比如陣列的邊界檢查，就必須在runtime做。執行時的型別檢查會導致程式執行終止(fail-stop)，為什麼還要檢查呢？讓它執行到無法繼續執行為止不就好了？型別檢查雖然會出錯，但是阻止了更惡劣的錯誤(untrapped errors)的發生，比如保證gc等機制能夠正常運轉，讓程式能夠更平滑地退出. 動態檢查的缺點是會導致fail-stop，也會消耗資源，影響效能，所以通常我們認為擁有靜態檢查的型別系統的語言會更穩定高效。但是靜態檢查就足夠安全了嗎？不一定，因為某些語言在靜態檢查時沒有檢查一些危險操作，比如C指標的運算和轉換，這類語言稱為weekly checked, 反之, 程式在編譯期間能夠儘可能發現所有的錯誤, 稱為strongly checked.

那麼延伸一下，怎麼區分一門語言是weekly checked, 還是strongly checked? 以下幾點可以作為判斷的依據。

Implicit type conversions

可以進行隱式型別轉換的語言屬於weekly checked, 如c++

int a = 3;
double b = 4.5;
a + b; // a將會被自動轉換為double型別，轉換的結果和b進行加法操作

Pointers

允許指標運算的語言屬於weekly checked, 比如c

..... 內容太長，見連結，完成度90%。