Typkompatibilität

Typkompatibilität bezeichnet die Fähigkeit eines Werts, in einem Kontext verwendet zu werden, der einen anderen Typ erwartet. Sie ist ein zentrales Konzept der Typisierung in Programmiersprachen. Je nach Typensystem wird Kompatibilität unterschiedlich streng geprüft: Bei statischer Typisierung erfolgt sie meist zur Compilezeit, bei dynamischer Typisierung im Laufzeitverhalten.

Grundlegende Typensysteme unterscheiden nominale und strukturelle Typisierung. Bei nominaler Typisierung bestimmt der Deklarationsbezug, z. B. Vererbung oder implementierte Schnittstellen, ob Typen kompatibel sind. Strukturelle Typisierung prüft dagegen die tatsächliche Struktur von Typen; zwei Typen können kompatibel sein, wenn ihre Signaturen oder Felder übereinstimmen, unabhängig von ihrer Namensdeklaration. Subtyping ermöglicht, dass Werte eines Untertyps dort verwendet werden, wo ein Obertyp erwartet wird. Variance beeinflusst bei Generika, wie sich Typkompatibilität bei zulässigen Umwandlungen verhält.

Typkonvertierung erfolgt oft durch implizite Koerzion oder explizite Typumwandlung (Cast). Widening steigt bei der Typgröße auf (z. B. int zu long) und behält Werte bei, während Narrowing Potenzial für Informationsverlust birgt. In Sprachen mit struktureller Typisierung kann eine Funktion oder ein Objekt kompatibel sein, auch ohne direkte Vererbungsbeziehung. In Sprachen wie Java oder C# spielen neben Vererbungsbeziehungen weitere Regeln, Autoboxing und Unterschiede zwischen primitiven und Referenztypen eine Rolle.

Typkompatibilität beeinflusst Typsicherheit, Fehlerwahrscheinlichkeit, API-Design und Interoperabilität zwischen Komponenten. Eine klare Definition der Kompatibilitätsregeln trägt zu verlässlichen Schnittstellen und sicherem Programmfluss bei.