Quelques définitions
Typage des langages de programmation

H3320 v1 Article de référence

Quelques définitions
Typage des langages de programmation

Auteur(s) : Emmanuel CHAILLOUX, Romain DEMANGEON, Michel MAUNY

Date de publication : 10 mai 2018 | Read in English

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Sommaire
Médias

Présentation

1 - Quelques définitions

2 - Sûreté d’exécution

2.1 - Erreurs d’exécution
2.2 - Types de bases
2.3 - Typage statique et dynamique
2.4 - Données structurées
2.5 - Fonctions, procédures et méthodes

3 - Abstraction

3.1 - Types abstraits
3.2 - Respecter l’intégrité des données
3.3 - Préserver l’abstraction
3.4 - Vérifier la correction de l’implémentation vis-à-vis de la spécification

4 - Typage et polymorphisme

4.1 - Classification
4.2 - Polymorphisme paramétrique (ou généricité)
4.3 - Polymorphisme de surcharge
4.4 - Polymorphisme par sous-typage

5 - Autres systèmes de types

6 - Conclusion

Bibliographie & annexes

Présentation

RÉSUMÉ

Le typage dans les langages de programmation garantit l’absence de calculs erronés qui seraient dus à des opérations manipulant des données non-conformes. Cette vérification peut s’effectuer à l’exécution (typage dynamique) ou à la compilation (typage statique) et accroît la sûreté d’exécution des programmes. Le typage permet aussi de s’abstraire de la représentation des données pour faciliter la composition des éléments d’un programme tout en apportant un bon niveau de flexibilité grâce aux différentes classes de polymorphisme (paramétrique, ad hoc, sous-typage). Chaque langage de programmation possède sa propre discipline de typage afin d’assurer sûreté, abstraction et flexibilité des programmes.

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Auteur(s)

Emmanuel CHAILLOUX : Professeur, Sorbonne Université
Romain DEMANGEON : Maître de conférences, Sorbonne Université
Michel MAUNY : Directeur de recherche, Inria

INTRODUCTION

En programmation, un type de données ou, plus simplement, un type, est un ensemble de données partageant des propriétés et des opérations. Par exemple, dans le langage C, le type int des entiers contient les nombres positifs ou négatifs représentables sur un nombre fixe de bits, qui peut dépendre de l’architecture du processeur (souvent 32 ou 64). Ces entiers peuvent être arguments ou résultats d’opérations arithmétiques. Le langage OCaml fournit un type bool ne contenant que les deux valeurs de vérité true et false, qui peuvent être testées (par une construction conditionnelle if−then−else), ou être résultats de fonctions à valeurs booléennes.

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MOTS-CLÉS

Informatique Programmation typage langage

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-h3320

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1. Quelques définitions

Les types peuvent être classés en deux catégories. Les types dits primitifs sont ceux de données de base directement fournies par la machine, comme les entiers ou les booléens mentionnés ci-dessus. Les types composés, quant à eux, sont construits à partir d’un ou plusieurs types. Les exemples les plus classiques de types composés sont les types de conteneurs, tels les tableaux ou les listes, mais les produits (par exemple, les enregistrements) et les unions de plusieurs types sont aussi des types composés. Les structures de C sont des exemples de types produits, et les types algébriques, que le langage OCaml permet de définir, correspondent à des unions discriminées. Des éléments comme les objets peuvent être, eux aussi, vus comme appartenant à des types composés, en classant dans un même type les objets exposant les mêmes méthodes. L’appartenance à un type n’est souvent pas exclusive, surtout lorsqu’il est question d’objets : si on considère que disposer d’au moins un ensemble précis de méthodes vaut appartenance à un type T d’objets, alors le type S des objets dotés d’un sur-ensemble de ces méthodes sera un sous-type de T. En effet, tous les objets de S sont aussi objets de T, puisqu’ils sont dotés des méthodes qui leur permettent d’appartenir à T. L’inclusion inverse n’est bien sûr pas vraie, puisque certains des objets de T ne disposent pas de toutes les méthodes nécessaires à l’appartenance à S. Ces propriétés d’inclusions relèvent du sous-typage.

Un type peut ou non révéler la structure de ses éléments : lorsque ce n’est pas le cas, on dit que le type est abstrait. Un type abstrait peut contenir des éléments dont certains invariants doivent être préservés ou des données dont la représentation doit rester privée au compilateur ou à la bibliothèque d’exécution du langage de programmation.

Par exemple, des structures de données représentant des ensembles ne doivent pas contenir d’éléments dupliqués et chacun des nœuds d’un arbre binaire de recherche doit dichotomiser les éléments qui en sont issus.

Dans certains langages de programmation, les types des fonctions sont des types composés qui doivent rester abstraits, notamment pour que le compilateur en garde une liberté...

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