開発者が動的に型付けされた言語で型を指定できないのはなぜですか？

私が知っている動的に型付けされた言語は、開発者に変数の型を指定させたり、少なくともそれを非常に限定的にサポートさせたりすることはありません。

たとえば、JavaScriptは、便利な場合に変数のタイプを強制するメカニズムを提供しません。PHPを使用すると、メソッドの引数のいくつかのタイプを指定できますが、ネイティブ型（使用する方法はありませんint、string引数のために、など）、および引数以外の型を強制する方法はありません。

同時に、手動で型チェックを行うのではなく、場合によっては動的に型付けされた言語で変数の型を指定する選択肢があると便利です。

なぜそのような制限があるのですか？技術的/パフォーマンス上の理由（JavaScriptの場合）なのか、政治的な理由（PHPの場合）なのか？これは、私がよく知らない動的に型付けされた他の言語の場合ですか？

編集：回答とコメントに続いて、説明の例を示します。プレーンなPHPに次のメソッドがあるとします。

public function CreateProduct($name, $description, $price, $quantity)
{
    // Check the arguments.
    if (!is_string($name)) throw new Exception('The name argument is expected to be a string.');
    if (!is_string($description)) throw new Exception('The description argument is expected to be a string.');
    if (!is_float($price) || is_double($price)) throw new Exception('The price argument is expected to be a float or a double.');
    if (!is_int($quantity)) throw new Exception('The quantity argument is expected to be an integer.');

    if (!$name) throw new Exception('The name argument cannot be an empty string.');
    if ($price <= 0) throw new Exception('The price argument cannot be less or equal to zero.');
    if ($price < 0) throw new Exception('The price argument cannot be less than zero.');

    // We can finally begin to write the actual code.
    // TODO: Implement the method here.
}

多少の努力をすれば、これを次のように書き換えることができます（PHPのコントラクトによるプログラミングも参照）。

public function CreateProduct($name, $description, $price, $quantity)
{
    Component::CheckArguments(__FILE__, __LINE__, array(
        'name' => array('value' => $name, 'type' => VTYPE_STRING),
        'description' => array('value' => $description, 'type' => VTYPE_STRING),
        'price' => array('value' => $price, 'type' => VTYPE_FLOAT_OR_DOUBLE),
        'quantity' => array('value' => $quantity, 'type' => VTYPE_INT)
    ));

    if (!$name) throw new Exception('The name argument cannot be an empty string.');
    if ($price <= 0) throw new Exception('The price argument cannot be less or equal to zero.');
    if ($price < 0) throw new Exception('The price argument cannot be less than zero.');

    // We can finally begin to write the actual code.
    // TODO: Implement the method here.
}

ただし、PHPがオプションで引数にネイティブ型を受け入れる場合、同じメソッドが次のように記述されます。

public function CreateProduct(string $name, string $description, double $price, int $quantity)
{
    // Check the arguments.
    if (!$name) throw new Exception('The name argument cannot be an empty string.');
    if ($price <= 0) throw new Exception('The price argument cannot be less or equal to zero.');
    if ($price < 0) throw new Exception('The price argument cannot be less than zero.');

    // We can finally begin to write the actual code.
    // TODO: Implement the method here.
}

どちらを書くのが短いですか？読みやすいのはどれですか？

静的型付けのポイントは、型に関してプログラムが正しいことを静的に証明できることです（注：あらゆる意味で完全に正しいわけではありません）。全体に静的型システムがある場合、ほとんどの場合型エラーを検出できます。

部分的なタイプ情報しかない場合、タイプ情報が完全に発生するコールグラフの小さな部分のみをチェックできます。しかし、不完全なパーツのタイプ情報を指定するのに時間と労力を費やしましたが、それは役に立たないが、誤った安心感を与える可能性があります。

型情報を表現するには、過度に単純化できない言語の一部が必要です。すぐに、次のような情報intでは不十分であることがわかります。あなたのような何かしたいよList<Pair<Int, String>>それも、ジャワのではなく、単純な場合には十分に混乱することができますなど、その後、パラメトリック・タイプを、。

次に、静的エラーのみをチェックするのはばかげているため、変換フェーズと実行フェーズでこの情報を処理する必要があります。ユーザーは、タイプ制約が指定されていれば常に保持されることを期待します。動的言語はそのままでは速すぎず、そのようなチェックはパフォーマンスをさらに低下させます。静的言語は、一度しか実行しないため、型のチェックに多大な労力を費やすことがあります。動的言語ではできません。

ここで、これらすべての機能を追加して維持し、人々がオプションでこれらの機能を使用し、型エラーのごく一部しか検出しないようにするとします。努力する価値はないと思います。

動的言語のポイントは、非常に小さく、非常に順応性のあるフレームワークを持つことです。その中で、静的言語で行うとより複雑なものを簡単に実行できます。メタプログラミング、モック、テスト、コードの動的置換など。SmalltalkとLispはどちらも非常に動的であるため、ソースからビルドするのではなく、環境イメージを出荷するほど極端になりました。ただし、特定のデータパスがタイプセーフであることを確認する場合は、アサーションを追加して、さらに単体テストを記述します。

ほとんどの動的言語では、オブジェクトまたは値のタイプを少なくとも動的にテストできます。

また、いくつかの動的言語には静的型推論、チェッカー、および/またはエンフォーサがあります。

• Javascriptの場合。
• Python用

また、Perl 6は静的型付けを使用し たオプションの型システムをサポートします。

しかし、結論としては、多くの人々は動的に型付けされているため、動的言語を使用しているため、オプションの静的型付けは非常に「うんざり」していると思います。また、他の多くの人々は、「非プログラマーが使いやすい」という理由で、主に寛容な性質の動的型付けの結果としてそれらを使用します。彼らにとって、オプションのタイピングは、彼らが理解できないか、使用することに煩わされないものです。

あなたが冷笑的ななら、オプションの静的型付けは両方の世界の最悪を提供すると言うことができます。静的なタイプの熱狂者にとって、すべての動的なタイプの失敗を防ぐことはできません。ダイナミックタイプのファンの場合、ストラップはきつく締められていませんが、それでもストレートジャケットです。

Javascriptはオプションの静的型付けを含めることを計画していましたが、多くの成熟した動的言語がそのように進んでいるようです。

その理由は、最初にコードを作成するときに、高速かつ動的に入力する必要があるためです。コードが安定して動作し、多くの用途がある場合は、設計をロックダウンしてエラーを減らします。（これはユーザーと開発者の両方にとって有益です。前者は呼び出しのエラーチェックを取得し、後者は偶発的に物事を壊さないためです。

私は通常、プロジェクトの開始時にあまりにも多くの型チェックを見つけますが、私が使用している言語に関係なく、ライフタイムの終わりには少なすぎます。

Pythonオブジェクトには型があります。

オブジェクトを作成するときにタイプを指定します。

同時に、手動で型チェックを行うのではなく、場合によっては動的に型付けされた言語で変数の型を指定する選択肢があると便利です。

実際、Pythonでの手動の型チェックはほとんどの場合、時間とコードの無駄です。

Pythonで型チェックコードを記述することは、単に悪い習慣です。

不適切なタイプが悪意のあるソシオパスによって使用された場合、タイプが適切でない場合、Pythonの通常のメソッドは通常の例外を発生させます。

コードを記述しなくても、プログラムはで失敗しますTypeError。

実行時に型を決定する必要がある非常にまれなケースがあります。

なぜそのような制限があるのですか？

「制限」ではないので、質問は実際の質問ではありません。

ほとんどの場合、少なくともあなたが提案している詳細レベルでなくてもかまいません。PHPでは、使用する演算子により、引数が何であるかが完全に明確になります。文字列を予期する操作に配列を渡す場合でも、PHPは可能な限り値をキャストしますが、キャストは常に意味があるとは限らないため、時々奇妙な結果が得られますが、設計上の見落としです。そして、これはまさに型チェックが有用な場所です）。あなたは、整数追加する場合それ以外は、それは問題ではありません1し、5または文字列"1"と"5"、使用しているという単なる事実を-+演算子は、引数を数値として扱いたいことをPHPに通知し、PHPはそれに従います。興味深い状況は、MySQLからクエリ結果を受け取ったときです。多くの数値は単に文字列として返されますが、数値として扱うときはPHPがそれらをキャストするため気付かないでしょう。

Pythonはその型について少し厳密ですが、PHPとは異なり、Pythonは最初から例外があり、一貫して使用しています。「許可よりも許しを求める方が簡単」というパラダイムは、型チェックなしで操作を実行し、型が意味をなさない場合に発生する例外に依存することを示唆しています。私が考えることができるこの唯一の欠点は、時々、型があなたが期待するものと一致しないことを見つけることがありますが、理由を見つけるのは退屈な場合があります。

考慮すべきもう1つの理由があります。動的言語にはコンパイル段階がありません。型制約がある場合でも、単にコンパイル時間がないため、実行時にのみ起動できます。とにかくチェックが実行時エラーにつながる場合、それに応じてそれらをモデル化するのがはるかに簡単です：明示的なチェック（is_XXX()PHPやtypeofjavascriptなど）として、または例外をスローすること（Pythonのように）。機能的には、同じ効果があります（型チェックが失敗すると実行時にエラーが通知されます）が、他の言語のセマンティクスとの統合性が向上しています。型エラーを、動的言語の他の実行時エラーと根本的に異なるものとして扱うことは、単に意味をなしません。

Haskellに興味があるかもしれません-タイプシステムはコードからタイプを推測し、タイプも指定できます。

他の答えが示唆しているように、プログラミング言語を実装する際のタイピングには2つのアプローチがあります。

1. すべての変数と関数が型に使用するものをプログラマーに教えてもらいます。理想的には、型指定が正確であることも確認します。そうすれば、それぞれの場所にどんな種類の物があるかを知っているので、適切なものがそこにあると想定し、その種類を直接実装するために使用するデータ構造を使用するコードを書くことができます。
2. 変数に格納され、関数に渡され、関数から返される値に型インジケータを添付します。これは、変数や関数が参照するオブジェクトに実際に属しているため、プログラマーが変数や関数の型を指定する必要がないことを意味します。

どちらのアプローチも有効であり、どちらを使用するかは、パフォーマンスなどの技術的考慮事項と、言語のターゲット市場などの政治的理由に一部依存します。

まず第一に、動的言語は主に使いやすさのために作成されます。既に述べたように、型変換を自動的に実行し、オーバーヘッドを減らすことは本当に良いことです。ただし、同時にパフォーマンスの問題もありません。

パフォーマンスを気にしない場合は、動的言語に固執することができます。たとえば、プログラムで多くの型変換を実行する必要がある場合、JavaScriptの実行は遅くなりますが、コードの行数を減らすのに役立ちます。

また、プログラマーが型を指定できる動的言語もあります。たとえば、GroovyはJVMで実行される有名な動的言語の1つです。そして、最近でも非常に有名です。GroovyのパフォーマンスはJavaと同じであることに注意してください。

お役に立てば幸いです。

そうするだけでは意味がありません。

どうして？

DTLの型システムは、コンパイル時に型を決定できないほど正確であるためです。したがって、コンパイラーは、指定されたタイプが意味をなすかどうかさえチェックできませんでした。

Goを見てください。表面上は静的に型付けされていますが、これらの型は本質的に動的なインターフェイスである場合があります。