iT邦幫忙

2019 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 2
0
Modern Web

你不可不知的 JavaScript 二三事系列 第 2

你不可不知的 JavaScript 二三事#Day2:資料型態的夢魘——動態型別加弱型別(1)

「JavaScript 是動態型別」,很多人會說知道。

「JavaScript 是弱型別」,也有很多人會說知道。

「JavaScript 是動態型別加弱型別」,可能很多人就不那麼肯定了。

許多人把這兩件事混淆,其實這是兩個不同的觀念。那麼,究竟動態型別弱型別有什麼差別?

動態型別加上過於寬鬆的弱型別,是我認為 JavaScript 最叫人頭痛的萬惡根源,因此選擇以這部分做切入。

本篇文章先來看何謂靜態型別與動態型別。

靜態型別 vs. 動態型別

靜態型別的例子

我們先從比較容易理解的靜態型別來看。以 Java 為例:

int x;

這是一個很簡單的變數宣告,沒有給初始值。請問 x 這個變數裡未來會放什麼類型的值?

答案是整數。

為什麼我能這麼篤定?因為在宣告 x 時,使用了 int 這個關鍵字,明確宣告了變數 x 是個整數變數。

如果我在使用過程,企圖在 x 內放入非整數的值,例如:

int x;
x = "Hello";

編譯時就會得到以下錯誤:

HelloWorld.java:5: error: incompatible types: String cannot be converted to int

這就是典型的靜態型別。這類語言在型別的管理上十分嚴謹,在語法撰寫時就會要求對變數型別有明確定義,有時讓人覺得囉嗦;但相對的,一旦有變數誤用或資料型態上的 Bug,在編譯時期就能發現,降低執行時期的風險。

編譯式語言多半是靜態語言,Java 和 C# 是其中的代表。

動態型別的例子

用另外一個語言 Lua 來舉例:

local x
x = 123
print(x)
x = "Hello"
print(x)

可以發現在用 local 宣告變數 x 時,沒有事先明確指定 x 的型別是什麼,能放入任意類型的資料;甚至中間還一度改變指派值的資料型態,一開始放的是整數 123,後來改放字串 "Hello",程式依然可以運作。

這就是一個動態語言的例子,這類語言在程式執行過程才會進行資料型態的檢查或確認,因此直譯式語言都是動態語言。如 Python、PHP、Ruby,還有我們的主角 JavaScript,都屬於此類語言。

這類語言在程式編寫時,不用花太多心思在宣告型別的語法上,簡潔而靈活,可以在過程依需求任意改變型別,做到十分靈活的變數處理;但相對缺乏對當前變數的型別限制,當執行到某一行程式時,無法絕對肯定 x 變數現在放了什麼類型的值,容易造成非預期的執行可能性,導致非預期的執行結果。也就是容易埋下 Bug!

宣告時沒有指定型別,就是動態型別?

從上面兩個例子可以明顯看出動態語言和靜態語言的差別。可能會覺得:「很好辨認嘛,看宣告變數時有沒有指定型別,就知道是不是動態語言」。

這個理解是不精確的。

因為有的靜態語言在宣告時,也不需要指定型別,是透過隱性推導的方式來確認型別,例如 Ocaml、Haskell。

像傳統 C# 是典型的靜態語言,但在 C# 4.0 添加了新特性,允許宣告時不指定型別,但不改變 C# 骨子裡是靜態語言的事實。

例如傳統 C# 的撰寫方式如下:

int n = 123;
Console.WriteLine(n);

C# 4.0 後允許用以下方式撰寫:

var n = 456;
Console.WriteLine(n);

看起來很像動態語言的寫法。但如果企圖在過程放入不同型別的值,在編譯時一樣會被檢查出來,也就是說 C# 骨子還是靜態語言,不允許動態語言的使用方式,比如使用過程任意改變型別。

例如以下例子,將發生 Cannot implicity convert type 'string' to 'int' 的編譯錯誤(Compilation Error):

var n = 456;
Console.WriteLine(n);
n = "Hello";

可能會有疑問:既然沒有指定型別,編譯器怎麼知道 n 的型別應該是什麼?

以 C# 4.0 來說,n 的型別就是初始值的型別,所以宣告時必須被初始化,否則會有 Implicity-typed variables must be initialized 的編譯錯誤,如以下例子:

var n;
n = 123;
Console.WriteLine(n);

這種不在語法上指定,而靠隱性推導的方式,稱為隱性型別(implicity typed)的靜態語言

C# 4.0 添加了這個特性,算是吸收了動態語言在宣告語法上簡便的優點,同時仍保有靜態語言的穩定性。

總結靜態語言和動態語言的定義和差別

靜態語言(Statically Typed Languages):

  • 型別檢查(Type Checking)發生在編譯時期(Compile Time)
  • 程式撰寫時必須使用明確的型別宣告。
  • 型別一旦宣告後,在執行時期時無法任意更換型別,否則會發生錯誤。

動態語言(Dynamically Typed Languages):

  • 型別檢查(Type Checking)發生在執行時期(Runtime)
  • 程式撰寫時不用明確的型別宣告。
  • 執行時,變數能任意更換型別。

而靜態語言又分為:

  • 顯性型別(explicitly typed):型別是語法宣告的一部份,從語法就能得知。
  • 隱性型別(implicity typed):型別是透過編譯過程的推導得知。

Reference


上一篇
你不可不知的 JavaScript 二三事#Day1:前言
下一篇
你不可不知的 JavaScript 二三事#Day3:資料型態的夢魘——動態型別加弱型別(2)
系列文
你不可不知的 JavaScript 二三事30

尚未有邦友留言

立即登入留言