Теория типов и комбинаторная логика

Технологическая платформа .NET обеспечивает единообразное управление типами элементов всех языков программирования, реализованных на данной платформе. Это достигается за счет интегрированной обобщенной системы типизации, так называемой Common Type System, или, сокращенно, CTS.

Основная особенность CTS заключается в том, что она представляет собой единую иерархию типов, и типы объектов программы, написанной на произвольном языке программирования, который поддерживается технологической платформой .NET, в ходе трансляции автоматически преобразуются в соответствующие им типы   Common Type System.

Таким образом, для любого языка программирования существует отображение (функция), преобразующая произвольный тип этого языка в тот или иной тип   Common Type System. Естественно, язык программирования SML не является исключением. Приведем в подтверждение фрагмент отображения типов языка программирования SML в типы иерархии CTS, оформив это соответствие в виде таблицы 6.1.

Позднее мы обсудим подобное соответствие типов для языка программирования C#.

Рассмотрим более подробно обобщенную систему типизации, принятую в .NET.

Как явствует из схемы, Common Type System представляет собой иерархию, в которой стрелки указывают в сторону уменьшения общности типа.

Типы иерархии CTS подразделяются на ссылочные типы ( pointer type ) и типы-значения ( value type ).

Особенностями ссылочных типов являются необходимость использования указателей на типизированные объекты, а также централизованное хранение и освобождение памяти (" сборка мусора ").

Одной из характеристик типов-значений является то обстоятельство, что они не участвуют в наследовании. Кроме того, типы-значения копируются при присваивании значения.

В свою очередь, ссылочные типы могут принимать одну из трех форм:

1. объектные типы ( object type );
2. интерфейсные типы ( interface type );
3. типы указателей ( pointer type ).

В случае отсутствия стандартного типа нужной формы, пользователь имеет возможность конструировать собственный тип, который может быть как ссылочным типом, так и типом-значением.

Система CTS обеспечивает безопасную типизацию, т.е. гарантирует отсутствие побочных эффектов (переполнение оперативной памяти компьютера, некорректное преобразование типов и т.д.).

Подводя итоги рассмотрения основных аспектов теории типов и типизации в языках программирования, можно сделать следующие выводы.

Во-первых, теории с типами и языки программирования с типизацией имеют значительно более высокую вычислительную мощность, а, следовательно, более высокую теоретическую и прикладную значимость.

Во-вторых, технологическая платформа .NET обеспечивает ряд несомненных дополнительных преимуществ перед другими известными платформами в отношении системы типов.

В частности, технология .NET использует централизованную, унифицированную, интегрированную систему типизации   Common Type System (CTS), общую для всех языков программирования, реализуемых на данной платформе.

Кроме того, в рамках технологической платформы .NET обеспечивается строгое, однозначное соответствие между примитивными типами языков программирования и базовыми классами .NET. Большинство компиляторов для языков программирования, которые реализованы для платформы .NET, имеют встроенную поддержку примитивных типов.

Целям безопасности типизации служит явное разделение на ссылочные типы и типы-значения, а также гибкий и надежный механизм преобразования типов-значений в ссылочные (известный под названием boxing ) и обратно (известный под названием unboxing ).

Для более подробного самостоятельного ознакомления с тематикой лекции рекомендуется следующий список источников: [32, 43, 44, 59].