tyyppiturvallisuuden

Tyyppiturvallisuus on ohjelmointikielten ominaisuus, jonka tarkoituksena on estää tai havaita virheellisiä operaatioita arvojen tyyppeihin liittyen. Se varmistaa, ettei ohjelma salli esimerkiksi arvoa olla käytetty luvun sijaan tai kutsua virheellistä toimintoa, mikä lisää luotettavuutta ja vähentää ajoaikaisia virheitä.

Tyyppiturvallisuus voidaan toteuttaa sekä staattisesti että dynaamisesti. Staattinen tyyppiturvallisuus tarkistaa tyypit käännösvaiheessa, jolloin suurin osa virheistä jätetään ajoa odottamaan. Dynaaminen tyyppiturvallisuus tekee tarkistuksia ajon aikana, mikä sallii enemmän joustavuutta, mutta voi johtaa virheisiin suorituksen aikana.

Tietoturvallisuuden yhteydessä puhutaan usein vahvasta ja heikosta tyypityksestä. Vahva tyyppiturvallisuus pyrkii estämään epätyypilliset operaatiot kokonaan, kun taas heikko tyypitys sallii automatisoituja muunnoksia, mikä voi joissakin tilanteissa johtaa odottamattomiin tuloksiin. Tiettyä kypsyyttä kuvaa myös sanan äänettömyys (soundness): jos tyypit ovat äänteviä, hyvin kirjoitettu ohjelma ei johda väärinymmärryksiin.

Tyyppijärjestelmät muodostuvat useista mekanismeista, kuten tyypin määrittelystä ja tarkastuksesta, tyypin inferenssistä, generics/parametreista, aliluokkaisuudesta, rajapinnoista ja polymorfismista. Esimerkkejä vahvan staattisen tyypityksen kielistä ovat Haskell, ML ja Rust, sekä Java ja C# monimutkaisilla tyypistöillä. Dynaaminen tai gradually typed -tyyppiset kielet kuten Python, JavaScript sekä TypeScript tarjoavat vaihtoehtoja.

Hyödyt ovat virheiden ehkäisy, parempi ylläpidettävyys ja tiukempi API-sopimus, sekä mahdolliset optimoinnit. Rajoitteita ovat, että tyypitys ei kata kaikkia ohjelman loogisia virheitä, ja monimutkaiset invariantit voivat vaatia lisäominaisuuksia kuten refinement- tai dependent-tyyppejä sekä kattavaa testintaa.