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主体类型

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类型理论, 类型系统主体类型t,当且仅当对于任意的类型环境A和表达式e,A |- e :u,都可以从t推导到u。

例如λ演算λx.x,其主体类型t=α -> α,α为类型变量,类似Java或C#的泛型类型变量。若有A|-λx.x: int -> int,令α=int,则可以从主体类型t具体化为int -> int。

类型系统希望具有主体类型,因为它可以对表达式确定一种单一类型,该单一类型可演化为该表达式的所有可能类型。如果类型系统没有主体类型,则一个表达式可能有多个互不兼容的类型。类型推导倾向于推导主体类型。

ML具有主体类型属性,ML表达式可以通过合一求出主体类型,该主体类型被Hindley–Milner type inference英语Hindley–Milner type inference算法用到。然而,一些ML的扩展,如polymorphic recursion英语polymorphic recursion,会令主体类型丧失(undecidable)。其他一些扩展,如Haskellgeneralized algebraic data type英语generalized algebraic data type,也令主体类型丧失(destroy)。要么开发人员使用类型注解,要么编译器猜测类型。

主体类型与主体定型不同。主体定型意思是,对于表达式e,类型环境A和类型t为主体定型对,当且仅当对于任意的类型环境B和类型u(A、B有相同的变量),都可从(A,t)推导到(B,u)。该推导过程一般使用变量具体化和子类替换。[1]

一般来说,有主体定型一定有主体类型;反之则不成立,例子是ML的let多态。

参考资料

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  1. ^ Trevor Jim (1995), "Principal typings" MIT memorandum. [2020-03-03]. (原始内容存档于2016-03-03).