The document discusses type systems in programming languages. It defines a type system as a method for proving the absence of certain program behaviors by classifying phrases based on the values they compute. Type systems can help detect errors, improve security, enable abstraction and verification, and aid in evolution and documentation. The document then discusses different characteristics of type systems such as being static or dynamic, strong or weak, manifest or implicit. It provides examples to illustrate these concepts in different programming languages like C, C#, Pascal, Lua, JavaScript, and Fortran.

1. Paradigmas de Linguagens de Programação Paradigma Imperativo [Teoria de Tipos] Aula #5 (CopyLeft)2009 - Ismar Frango ismar@mackenzie.br

2. Sistema de tipos O que é um sistema de tipos? “ A type system is a tractable syntactic method for proving the absence of certain program behaviors by classifying phrases according to the kinds of values they c ompute ” Detecção de erros Segurança Design Abstração Verificação Evolução Documentação “ Types are the leaven of programming, they make it digestible” Robin Milner

3. Em outras palavras... Um sistema de tipos é uma definição precisa das associações entre o tipo de uma variável, seus valores e as operações possíveis sobre esses valores Um erro de tipo é qualquer erro que surja porque uma operação é tentada sobre um tipo de dado para o qual ela não está definida. Quanto custa um erro de tipo? implementação teste manutenção $1 $10 $100 $472mi $

4. Como classificar um sistema de tipos? weak strong dynamic static manifest implicit

5. Strong or weak? A tipagem é mutável (é possível mudar o tipo do valor associado a uma variável)? Como são gerenciados os erros de tipo? Sim Não Crash! Detectados (em tempo de comp. ou exec.)

6. Strong or weak? struct A { char c; int i; }; struct B { float f; char c; }; int main(int argc, char* argv) { struct A a = {'c', 1024}; struct B* b = (struct B*)&a; printf("'%c' %d %f '%c'\n", a.c, a.i, b->f, b->c); } C 'c' 1024 149611321247666274304.000000 ' '

7. Strong or weak? class Silly: def __init__(self, data): self.data = data def __add__(self, other): return str(self.data) + str(other.data) def double(a): return a + a print double(1) print double('x') print double([1]) print double(Silly({'a':1})) print double({'a':1}) Python 2 xx [1, 1] {'a': 1}{'a': 1} Traceback (most recent call last): File "test.py", line 14, in ? print double({'a':1}) File "test.py", line 8, in double return a + a TypeError: unsupported operand types for +: 'dict' and 'dict'

8. Strong or weak? var s : array [1..10] of character; s := 'hello'; Pascal ERRO

9. “ Why Pascal is Not My Favorite Programming Language ” Brian W. Kernighan http://www.lysator.liu.se/c/bwk-on-pascal.html Tipagem (muito) forte vale a pena? “ Comparing C and Pascal is rather like comparing a Learjet to a Piper Cub - one is meant for getting something done while the other is meant for learning.”

10. Static or dynamic? Quem sabe o tipo de um elemento? Em que momento operações unsafe são rejeitadas? Usa reflexão? A variável O elemento Compile time Runtime Pouco Muito

11. Static or dynamic? int i = 1; C#3.0 List<string> list = new List<string>(); var i = 1; var list = new List<string>(); var != object != Variant Type inference!

12. Static or dynamic? Customer c = GetCustomer(); var d = new { Name = c.Name, City = c.City }; Tipo anônimo public void Linq1() { int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 }; var lowNums = from n in numbers where n < 5 select n; Console.WriteLine(&quot;Numbers < 5:&quot;); foreach ( var x in lowNums ) { Console.WriteLine(x); } } C#3.0 C#3.0 (LINQ)

13. Manifest or implicit? Em sistemas de tipos manifest (explicit) , toda a informação deve ser providenciada pelo programador Em sistemas de tipos implicit , o maior número possível de informação deve ser inferida

14. Exercitando... n=5 print(type(n)) --number s=&quot;5&quot; print(type(s)) -- string soma=n+s print(soma) -- 10 print(type(soma)) --number c = n ..s print(c) -- string (55) print(type(c)) -- string Lua

15. Exercitando... function newCounter () { var i = 0 return function () { // anonymous function i = i + 1 return i } } c1 = newCounter() alert(c1()) alert(c1()) alert(c1()) alert(c1()) alert(c1()) Javascript

16. Exercitando... FUNCTION F(X) INTEGER F, X F = X+1 RETURN N = F(37) FORTRAN

17. Exercitando... #include <stdio.h> int main(void) { unsigned char *c; float f = 10; for (c = (char *)&f; c < sizeof(float) + (char *)&f; c++) { printf(&quot;%u &quot;, *c); } putchar('\n'); return 0; } 0 0 32 65 C ERRO: comparison between distinct pointer types `unsigned char*' and `char*' lacks a cast

18. Exercitando... #include <iostream> using namespace std; struct A { void f() { cout << &quot;Class A&quot; << endl; } }; struct B : A { void f() { cout << &quot;Class B&quot; << endl; } }; struct C : A { void f() { cout << &quot;Class C&quot; << endl; } }; void f(A* arg) { B* bp = (B*)(arg); C* cp = (C*)(arg); bp->f(); cp->f(); arg->f(); }; int main() { A aobj; C cobj; A* ap = &cobj; A* ap2 = &aobj; f(ap); f(ap2); } C B C A B C A virtual C C C A A A dynamic_cast<B*> 