Строгая типизация

Практически все современные языки программирования являются строго ти­пи­зи­ро­ван­ны­ми языками (возможно, за исключением JavaScript и его диалектов, не существует им­пе­ративных языков без понятия "тип"). Строгая типизация обеспечивает безопасность. Прог­рамма, прошедшая проверку типов просто не может выпасть в опера­ционную сис­те­му с сообщением, подобным "access violation", особенно это касается таких языков, как C/C++ и Object Pascal, где применение указателей является типичным спосо­бом использо­ва­ния языка. В функциональных языках большая часть ошибок может быть исправлена на ста­дии компиляции, поэтому стадия отладки и общее время разработки программ сок­ра­ща­ются. Вдобавок к этому строгая типизация позволяет компилятору ге­нерировать более эф­фективный код и тем самым ускорять выполнение программ.

Рассматривая пример с быстрой сортировкой Хоара, можно увидеть, что помимо уже упо­мянутых отличий между вариантом на языке C и вариантом на функцио­нальном языке, есть ещё одно важное отличие: функция на C сортирует список значений ти­па int (целых чисел), а функция на функциональном языке — список значе­ний любого типа, который принадлежит к классу упорядоченных величин. Поэтому пос­ледняя функция может сортировать и список целых чисел, и список чисел с плавающей точкой, и список строк. Можно описать какой-нибудь новый тип. Определив для этого ти­па операции сравнения, возможно без перекомпиляции использовать quickSort и со спис­ками значений этого нового типа. Это полезное свойство системы типов называется пара­метрическим или истинным полиморфизмом, и поддерживается большинством функцио­нальных языков.

Ещё одной разновидностью полиморфизма является перегрузка функций, позволяющая давать различным, но в чём-то схожим функциям одинаковые имена. Типичным приме­ром перегруженной операции является обычная операция сложения. Функции сложения для целых чисел и чисел с плавающей точкой различны, однако для удобства они носят одно и то же имя. Некоторые функциональные языки помимо параметрического полимор­физма, поддерживают и перегрузку операций.

В языке C++ имеется такое понятие, как шаблон, которое позволяет программисту оп­ределять полиморфные функции, подобные quickSort. В стандартную библиотеку C++ STL входит такая функция и множество других полиморфных функций. Но шаблоны C++ на самом деле порождают множество перегруженных функ­ций, которые, кстати, компилятор должен каждый раз компилировать, что неблагоприятно сказывается на времени компиляции и размере кода. А в функциональных языках поли­морфная функция quickSort — это одна единственная функция.

В некоторых языках строгая типизация вынуждает программиста явно описывать тип всех значений и функций. Чтобы избежать этого, в строго типизированные функциональные языки встроен специальный механизм, позволяющий компилятору опре­делять типы констант, выражений и функций из контекста. Этот механизм называется ме­ханизмом вывода типов. Известно несколько таких механизмов, однако большинство из них являются разновидностями модели типизации Хиндли-Милнера, разработанной в на­чале 80-х годов XX века. Таким образом, в большинстве случаев можно не указывать типы фун­к­ций.