Nosso Exploração contínua de linguagens de programação de software. Nesta terceira parte destacaremos um aspecto importante que diferencia as linguagens: o gerenciamento de tipos. Enquanto em nossas discussões anteriores Nível de idioma < /u>< Foi discutido em /u>e Paradigmas de programação—essencialmente as estruturas arquitetônicas de linguagens de programação—hoje, nosso foco é definir o que cada linguagem de programação u>< a href="https://amplitude.com/blog/data-types" rel=" target="_blank">Tipos de dados. Descobriremos como essas nuances se diferenciam cada linguagem e tem um impacto profundo no fluxo de trabalho de um desenvolvedor de software.
Ao final deste artigo, complementando nossos artigos anteriores, você será capaz de entender as linguagens não apenas com base em sua legibilidade, velocidade de desenvolvimento ou controle de hardware, mas também com base em como elas lidam com seus dados. Como se preparar arquitetonicamente. Esses três artigos servem coletivamente como uma base ampla para as próximas discussões, incluindo Planos de carreira específicos para idiomasE tendências antecipadas de idiomas de software à medida que nos aproximamos de 2024.
Isenção de responsabilidade:_111000000-0000-0000-0000-000000000111_Estas informações são fornecidas apenas para fins educacionais. Pesquise e confirme qualquer informação antes de tomar qualquer decisão de carreira. |
Índice
Compreendendo o tratamento de tipos
Entender que as linguagens de programação Dados Como lidar com isso é essencial para o desenvolvimento robusto de software. O sistema de tipos de uma linguagem, responsável pela organização dos dados, tem um impacto significativo. Isso inclui manipulação de tipos fortes versus fracos, manipulação de tipos estáticos versus dinâmicos e segurança de tipos.
Definições
Tipo de idioma
Em linguagens de programação, um "tipo" Refere-se a um sistema de classificação que define o tipo de dados que uma variável pode conter ou em que a operação pode ser executada esse. Ele estabelece restrições sobre os valores que uma determinada entidade – como uma variável ou objeto – pode assumir. Os tipos podem variar de tipos de dados básicos, como números inteiros. >, Número de ponto flutuante , Número de precisão dupla, caracteres e strings para estruturas mais complexas como Tipos definidos pelo usuário. O tipo de uma entidade determina as operações que podem ser realizadas nela, durante Ajuda na detecção de erros. edge-academy/what-is-runtime /#:~:text=Runtime%20is%20the%20final%20step, refatoring%2c %20and%20adding%20new%20feature." rel=" target="_blank">Tempo de execução e Integridade dos dados e correção do programa.
Variável: rótulo de dados original
Variáveis são rótulos associados a dados específicos armazenados na memória do computador e são importantes para manter os dados organizados dentro de um programa. Sua função principal envolve a captura de um espectro diversificado de informações, desde valores numéricos básicos e texto até estruturas de dados complexas e multidimensionais. Essencialmente, estes elementos são responsáveis por armazenar e organizar dados no contexto de programas de computador.
Objetos: pacotes de dados
Objetos são uma forma de agrupar variáveis relacionadas e suas funcionalidades. Eles encapsulam variáveis e operações, facilitando tarefas como acessar uma variável, modificar uma variável, duplicar uma variável, realizar cálculos, etc. A principal coisa sobre esses objetos é que eles definem um tipo específico e são gerenciados de forma semelhante aos tipos de variáveis predefinidos em uma linguagem de programação. Embora mantenhamos a definição breve neste artigo, o conceito de objetos será explorado com mais detalhes no próximo artigo.
Declarações de tipo explícitas vs. implícitas
Declarações explícitas de tipo em programação envolvem declarar explicitamente o tipo de dados de uma variável dentro do código, não deixando espaço para suposições ou ambiguidades. Este método declara explicitamente o tipo de dados, proporcionando clareza tanto ao programador quanto ao sistema que executa o código. As declarações implícitas de tipo, por outro lado, ocorrem quando a linguagem de programação infere ou assume o tipo de dados de uma variável sem mencioná-lo explicitamente no código. Isso equivale a omitir dicas ou permitir que o sistema infira o tipo com base em um valor especificado ou em informações contextuais sem especificação direta. Essa abordagem geralmente simplifica a codificação, reduzindo o detalhamento e permitindo um código mais conciso e legível.
x = 2; | |
int x = 2; |
Tipos de classificação gerencial
Digitação forte e fraca
No mundo das linguagens de programação, o termo "fortemente tipado" e "digitado fracamente" Muitas vezes há discussão sobre como essas linguagens gerenciam os dados. Linguagens de tipo forte preferem a aplicação estrita de tipos de dados, enquanto linguagens de tipo fraco fornecem mais flexibilidade no tratamento de tipos durante a execução do programa.
No entanto, nenhuma linguagem pode ser estritamente "firmemente" Para classificar como; ou "fraco" O que é digitado nem sempre é correto. Muitos de nós temos, Os tipos %20 e %20 exatamente%20representam seus%20." target="_blank">C++ é considerada uma linguagem fortemente tipada porque exige que você rotule explicitamente os tipos de dados ao escrever código. Eu costumava dizer isso em todas as minhas entrevistas e a maioria dos engenheiros que conheci concordaram com isso. É como dar a cada informação uma caixa específica para caber e, uma vez definido o código, essas caixas não mudam.
No entanto, há outra escola de pensamento que diz C++ é fraco. Razões para ser digitado < /a>. O argumento > é explicado aqui, o que permite uma conversão de tipo relativamente fácil sem declarar explicitamente o tipo desejado. Alguns programadores argumentam que essa flexibilidade, embora conveniente, pode causar problemas ao colocar dados nas caixas erradas e causar erros. Exploraremos isso mais detalhadamente quando discutirmos a conversão de tipo posteriormente neste artigo.
Essa discussão não está limitada ao C++; Ele se estende a muitas outras linguagens de programação. É por isso que linguagens em caixa, em vez de linguagens estritamente "fortes" ou "fraco" É mais produtivo focar nos aspectos práticos. Discutiremos conceitos como segurança de tipo – quão seguros e confiáveis são os tipos – e se uma linguagem detecta tipos antes da execução do código (digitado estaticamente) ou enquanto ele está em execução (digitado dinamicamente). Ao examinar esses aspectos concretos, podemos entender melhor como essas linguagens funcionam no mundo real da codificação, afastando-nos de classificações generalizadas em direção a uma compreensão mais prática.
Tipo de segurança
A segurança do tipo de linguagem inclui vários mecanismos em linguagens de programação para garantir a integridade dos dados e reduzir erros decorrentes de tipos de dados incompatíveis. Isso inclui vários mecanismos, como Inferência de tipo, Conversão de tipo e Verificação de tipo. Esses mecanismos são estabelecidos pelos criadores da linguagem e, em última análise, implementados na linguagem de programação para garantir o manuseio seguro da criação de dados, transformação de dados e controle de qualidade dos dados à medida que são controlados ao longo do programa. Tempo de execução.
Tipo de estimativa
A inferência de tipo é um recurso de algumas linguagens de programação que permite a um programador atribuir dados a uma variável, como x = 3, sem declarar explicitamente que tipo é. Posteriormente, o compilador ou interpretador inferirá o tipo da variável a partir dos dados passados a ele pelo programador. No caso do exemplo acima, x = 3, o compilador atribuirá automaticamente a variável como inteiro < /span>. Algumas linguagens de programação, como Swift e < ; a href='https://kotlinlang.org/' rel='noreferrer' target='_blank'>Kotlin, Aplicar inferência de tipo. Esse mecanismo inteligente resulta em um código mais organizado, legível e conciso e aumenta a velocidade de escrita.
Por outro lado, algumas linguagens exigem declarações explícitas de tipos para variáveis. Por exemplo, em C , para especificar a variável como inteiro você escreveria int x = 3 . Isso garante uma compreensão imediata e clara do tipo de variável no momento em que é escrita pelo programador. Apesar de parecer mais detalhada, essa abordagem limpa aumenta a clareza do código, mantendo a precisão na definição de tipos de variáveis em toda a base de código, aumentando potencialmente a segurança e a confiabilidade do código.
Quero destacar que em linguagens que enfatizam a inferência de tipo sem a verificação de tipo antes do tempo de execução, os programadores são frequentemente forçados a Insira manualmente várias instruções de verificação de erros em grandes bases de código. diferentes áreas do código Isso é necessário para garantir o roteamento correto de tipos entre tipos. Como resultado, em tais Em alguns cenários, a redução na verbosidade do código oferecida pela inferência de tipo pode ser insignificante. Compreender essa diferença é importante para entender por que algumas linguagens Escalável Desenvolvimento de software, um tópico que discutiremos em profundidade em nosso próximo artigo sobre como as linguagens de programação são projetadas para carreiras específicas. Como elas se alinham.
A escolha entre usar inferência de tipo ou escolher declarações de tipo explícitas geralmente depende de encontrar um equilíbrio entre produzir código conciso e garantir clareza antecipada em relação aos tipos de variáveis especificados. Algumas linguagens de programação, como Rust e C# permite inferência de tipos e declarações explícitas de tipos.
Tipo de conversão
A conversão de tipo refere-se a um recurso de uma linguagem de programação que permite que um tipo seja convertido direta ou indiretamente em outro tipo, como em uma expressão matemática. Por exemplo, float y = 3.2/x, onde x é um , obviamente x está definido como float< Mudará para. /span>. Linguagens como C++ preferem conversão implícita de tipo. Outras linguagens, como Python insiste na conversão explícita de tipos através de um recurso chamado casting. A conversão de tipo explícita refere-se a uma conversão de tipo baseada em função, onde o programador atribui a variável a uma função predefinida que é usada para informar à linguagem como e para que tipo uma variável deve ser convertida. Um exemplo disso seria float y = 3,2/(float)x, onde x é um número inteiro e (float) é a função usada para criar um float.
A escolha entre conversão de tipo explícita e implícita afeta a previsibilidade da linguagem e a probabilidade de erros de tipo. Como dissemos acima, a explicitação aumenta a clareza, mas pode ser mais detalhada, enquanto a implícita proporciona conveniência, mas pode levar a um comportamento imprevisível. Compreender essas diferenças ajuda os desenvolvedores a navegar pelos controles da linguagem sobre integridade de dados que afetam a segurança de tipo.
Tipos de obstáculos
Restrições de tipo são essencialmente regras impostas a diversas variáveis por uma linguagem de programação. Por exemplo, em algumas linguagens de programação, se você tentar dividir um número inteiro por zero, o código não será compilado. Essas restrições atuam como protetores, evitando certas ações ou operações que poderiam causar erros ou comportamentos inesperados no programa. Vale a pena notar que, embora as restrições específicas possam variar de linguagem para linguagem, o conceito é bastante universal nas linguagens de programação modernas. Algumas linguagens podem ter restrições mais rígidas do que outras, definindo um conjunto claro de regras que regem quais ações são ou não permitidas. Outras linguagens podem simplesmente avisar o programador se ele tentar usar uma variável de uma forma que ela não deveria ser usada.
À medida que as linguagens de programação avançam para novas versões, o cenário das restrições de tipo evolui constantemente. Os designers de linguagem incorporam regularmente novas restrições, muitas vezes em resposta a erros identificados ou para aumentar a robustez e a confiabilidade da linguagem. No entanto, apesar de ser um tópico importante quando se discute segurança de tipo, discutir restrições de tipo por si só não pode servir como um diferenciador confiável entre linguagens de programação, já que elas são predominantes e diversas na maioria das linguagens modernas.
Verificação de tipo
A verificação de tipo é um recurso que valida estritamente Tipos de dados, garantindo adesão estrita aos tipos predefinidos. Nas linguagens de programação, um mecanismo forte de verificação de tipo é usado durante a compilação ou tempo de execução. Esse processo reduz erros de tipo, contribui significativamente para a confiabilidade do código e mantém a consistência dos dados durante a execução do programa.
Manipulação de tipos estáticos e dinâmicos
Dentre os diversos mecanismos empregados pelas linguagens de programação para manter a segurança de tipo, a verificação de tipo é aquele que distingue cada linguagem. Existem duas abordagens diferentes na verificação de tipos: linguagens de tipo estaticamente e linguagens de tipo dinâmico.
Linguagens de tipo estaticamente realizam verificação de tipo durante a fase de compilação do código. Isso significa que, desde o início, eles estabelecem e aplicam regras rígidas em relação aos tipos de variáveis. Essa verificação antecipada garante que as variáveis sigam seus tipos declarados, fornecendo uma base sólida para a execução do programa.
Por outro lado, linguagens de tipo dinâmico adotam uma abordagem diferente, adiando a verificação de tipo até o tempo de execução. Isso fornece aos desenvolvedores mais flexibilidade no tratamento de tipos de variáveis durante a fase de implementação. Isso permite alterações imediatas nos tipos de variáveis, tornando a experiência de programação mais fluida. No entanto, essa flexibilidade traz uma compensação: quando ocorre um erro de tipo em uma linguagem de tipo dinâmico durante o tempo de execução, um erro que foi detectado em uma linguagem de tipo estaticamente antes da execução do programa. https://www.techopedia.com/definition/3789/exception" rel="noreferrer" target="_blank">exceção (a u>Erro de tempo de execução ). Isso geralmente faz com que o programa trave, exibindo um erro ao usuário.
Entender como as linguagens de programação lidam com os tipos permite que os desenvolvedores escolham as linguagens que melhor se adequam aos seus projetos Requisitos. Esse conhecimento aumenta a qualidade do código e contribui para a criação de soluções de software mais robustas e otimizadas.
Tabela de resumo de manipulação de tipos
Use esta tabela para obter um resumo rápido de várias das linguagens de programação mais populares e como os métodos de tratamento de tipos as diferenciam:
concluindo
Concluindo nossa discussão sobre gerenciamento de tipos de linguagem, exploramos o debate sobre linguagens de tipo forte versus linguagens de tipo fraco, enfatizamos a importância da segurança de tipo e destacamos a diferença entre gerenciamento de tipo estático e dinâmico. Esta discussão destaca a diversidade encontrada nas linguagens de programação. Olhando para o futuro, nosso próximo capítulo Diferentes planos de carreira alinhados com idiomas específicos. Depois disso, examinaremos mais de perto as tendências emergentes que impactam as linguagens de software à medida que entramos em 2024, concluindo nossa série abrangente sobre linguagens de programação de software.
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