Typkonformität

Typkonformität bezeichnet in der Informatik die Eigenschaft eines Werts, einer Variable oder eines Objekts, mit einem bestimmten Datentyp übereinzustimmen. Ein Wert gilt als typkonform, wenn die für diesen Typ vorgesehenen Operationen sinnvoll auf ihn angewendet werden können und die Typregeln des verwendeten Typensystems eingehalten werden. Typkonformität ist eine zentrale Grundlage für Typensicherheit, Verständlichkeit und Stabilität von Programmen.

In statisch typisierten Sprachen wird Typkonformität meist zur Compile-Zeit geprüft, um Fehler frühzeitig zu erkennen. In dynamisch typisierten Sprachen erfolgt die Prüfung typischerweise zur Laufzeit, wenn Werte mit Typregeln interagieren. Unterschiedliche Typensysteme definieren, wie Konformität bestimmt wird, etwa durch nominale Typisierung oder strukturelle Typisierung.

Bei der nominalen Typisierung hängt die Konformität von deklarativ definierten Typnamen und Vererbung ab; bei der strukturellen Typisierung wird die Übereinstimmung durch die Struktur des Werts definiert (z. B. Form, Felder oder Methoden). Typkonformität wird durch Mechanismen wie Subtyping, Typzuweisungen (Assignment) und gegebenenfalls Typkonvertierungen oder Casts sichergestellt. Subtyping ermöglicht, dass Objekte eines Untertyps dort eingesetzt werden können, wo Objekte des Obertyps erwartet werden.

Beispiele: In vielen objektorientierten Sprachen können Objekte einer Unterklasse in Variablen des Obertyps gespeichert werden. In Sprachen mit strukturierter Typisierung genügt oft die Übereinstimmung der Struktur, unabhängig von expliziten Vererbungsbeziehungen.

Bedeutung und Herausforderungen: Typkonformität unterstützt sichere API-Nutzung, Interoperabilität und Compiler-Optimierung, bringt jedoch Herausforderungen wie Variance bei Generics, Typinferenz und Kompatibilitätsfragen zwischen verschiedenen Typsystemen mit.