Typrepräsentationen

Typrepräsentationen bezeichnen die Art und Weise, wie Typen in einem System modelliert, gespeichert und genutzt werden. Sie bilden die Grundlage für Typprüfung, Typinferenz, Reflexion und die Nutzung von Typinformationen zur Laufzeit.

Statische Typrepräsentationen werden vom Compiler verwendet, um Typkonsistenz zu prüfen. Sie bestehen aus syntaktischen Strukturen wie Typnamen, Parametertypen, Produkt- und Summentypen, Generika und Typklassen. Intern werden Typen oft durch Typumgebungen, Typgraphen oder Unifikationstabellen repräsentiert, um Instanziierung und Inferenz zu ermöglichen.

Laufzeitrepräsentationen, auch RTTI genannt, liefern Typinformationen als Werte, die zur Laufzeit abgefragt oder genutzt werden können. Viele Sprachen annotieren Werte mit Typ-Tags oder bieten Class-Objekte bzw. Typkonstrukte, um Typen eindeutig zu identifizieren. Beispiele: Java Class-Objekte, C++ RTTI über typeid, Haskell Typeable/TypeRep. Manche Sprachen verwenden Typ-Erasure (z. B. Java-Generics), andere reifizieren Typen explizit.

Das Typisierungssystem beeinflusst, wie Typinformationen erhalten bleiben. Nominale Typisierung verknüpft Typen mit Namen, strukturelle Typisierung prüft ausschließlich die Form der Werte. Je nachdem, ob Typen zur Laufzeit sichtbar bleiben oder nicht, unterscheiden sich Nutzungen wie Reflection, Serialisierung oder Generika.

Anwendungsbereiche von Typrepräsentationen umfassen Reflection, Serialisierung, Generic Programming und Optimierung in Compiler- oder Laufzeitsystemen. Sie ermöglichen Debugging, dynamische Dispatch-Entscheidungen und die plattformübergreifende Interoperabilität von Typinformationen.