Clojure 中的类型安全答案

【问题标题】：Type safety in ClojureClojure 中的类型安全
【发布时间】：2011-09-13 12:17:57
【问题描述】：

我想问一下 Clojure 上有哪些类型的安全语言结构？

我已经多次阅读 Luke VanderHart 和 Stuart Sierra 的“实用 Clojure”，但我仍然有明显的印象，即 Clojure（与其他 lisp 一样）并没有非常重视编译时验证检查。类型安全只是对正确语义进行编译时检查的一种（非常流行的）策略

我问这个问题是因为我渴望被证明是错误的； clojure 上有哪些设计模式可用于验证（在编译时，而不是在运行时）期望字符串的函数不会被调用，例如整数列表？

另外，我读过像 Paul Graham 这样非常聪明的人公开提倡 lisp 允许在其之上实现从低级语言开始的所有内容（大多数人会说语言本身正在其之上重新实现），所以如果这个断言是真的，那么像类型检查这样的琐碎事情应该是小菜一碟。那么您是否觉得在 clojure 或其他 lisps 中存在类型系统（或实现此类类型系统的能力），这使程序员能够将验证检查从运行时偏移到编译时，甚至更好，设计时？

【问题讨论】：

标签： clojure compiler-errors static-analysis type-safety compilation-time

【解决方案1】：

由于 Clojure 是一种动态语言，因此整个想法不是在编译时检查类型（或大部分内容）。

即使您在函数中添加类型提示，也不会在编译时进行检查。

由于 Clojure 是一个 Lisp，您可以在编译时使用宏做任何您想做的事情，而且宏功能强大到足以让您编写自己的类型系统。有些人为 lisps Typed Racket 和 Qi 制作了类型系统。这些类型系统可以与“普通”语言中的任何类型系统一样强大。

好的，我们现在知道这是可能的，但是 Clojure 有这样一个可选的类型系统吗？答案目前是否定的，但有一个逻辑引擎 (core.logic) 可用于实现类型系统，但作者尚未朝那个方向工作。

【讨论】：

那么你觉得像你提到的那些类型系统，让程序员能够将验证检查从运行时偏移到编译时，甚至更好的是设计时？
当然，您可以在编译时使用它，甚至在设计时也可以使用 IDE，但这不是大多数人想要的 clojure 开发，因此在这个方向上没有太大进展。

【解决方案2】：

Clojure 中的编译单元非常小——只有一个函数。 Lispers 倾向于在开发过程中更改正在运行的程序的一小部分。将静态类型检查引入这种开发风格是有问题的 - 为了更深入地讨论为什么我推荐帖子 Types are Anti-Modular by Gilad Bracha. 因此 Clojure 更喜欢与 Lisp 高度面向 REPL 的开发更好地配合的前置/后置条件。

也就是说，为 Clojure 构建一个点菜类型的系统当然是可取的，也是可能的。 Qi/Shen 和 Typed Racket 开辟了这条道路。这个功能可以很容易地作为一个库提供。我希望将来使用 core.logic 构建类似的东西 - https://github.com/clojure/core.logic。

【讨论】：

我认为在这些类型系统中，您需要在“验证模式”下运行应用程序以模拟编译阶段，以便在使用错误的参数类型进行调用时检查并发送警告？
是的，我相信 Qi/Shen 和 Typed Racket 都会验证，如果验证通过，则不会编译代码。

【解决方案3】：

有一个库为 Clojure 添加了一个可选的类型系统，

http://typedclojure.org/

基本原理

静态类型有众所周知的好处。例如，静态类型语言尽可能早地捕获许多常见的编程错误：编译时。类型也是一种极好的（机器可检查的）文档形式，几乎总是可以扩充现有的手写文档。

没有静态类型检查（动态类型）的语言还有其他好处。没有强制静态类型的严格刚性，它们可以提供更灵活和宽容的习惯用法，有助于快速原型设计。随着程序的发展，通常需要静态类型检查的好处。

这项工作为 Clojure（一种动态类型语言）添加了静态类型检查（以及它的一些好处），同时仍然保留了该语言特有的习语。它允许混合使用静态和动态类型的代码，以便程序员可以使用更合适的代码。

【讨论】：