В области математической логики и информатики, известной как теория типов , тип единицы - это тип, который допускает только одно значение (и, следовательно, не может содержать никакой информации). Носителем (базовым набором), связанным с типом объекта, может быть любой одноэлементный набор . Существует изоморфизм между любыми двумя такими множествами, поэтому принято говорить о с типом устройства и игнорировать детали его значения. Можно также рассматривать единичный тип как тип 0- кортежей , то есть продукт без типов.
Тип устройства - это конечный объект в категории типов и типизированных функций. Его не следует путать с нулевым или нижним типом , который не допускает никаких значений и является начальным объектом в этой категории. Точно так же логическое значение - это тип с двумя значениями.
Тип единицы реализован в большинстве функциональных языков программирования . Тип void, который используется в некоторых императивных языках программирования, выполняет некоторые из его функций, но поскольку его несущий набор пуст, он имеет некоторые ограничения (как подробно описано ниже).
На языках программирования [ править ]
Некоторые языки программирования предоставляют тип модуля для указания типа результата функции с единственной целью вызвать побочный эффект и тип аргумента функции, не требующей аргументов.
- В Haskell и Rust тип модуля вызывается,
()и его единственное значение также равно(), что отражает интерпретацию нулевого кортежа. - В потомках ML (включая OCaml , Standard ML и F # ) тип вызывается,
unitно значение записывается как(). - В Scala вызывается тип модуля,
Unitи его единственное значение записывается как(). - В Common Lisp тип с именем NULL представляет собой единичный тип, имеющий одно значение, а именно символ NIL . Его не следует путать с типом NIL , который является нижним типом .
- В Python есть тип с именем,
NoneTypeдопускающий единственное значениеNone. - В Swift тип модуля называется
Voidor,()и его единственное значение также равно(), что отражает интерпретацию нулевого кортежа. - В Java тип единицы вызывается,
Voidи его единственное значение -null. - В Go записывается тип юнита
struct{}и его значениеstruct{}{}. - В PHP тип модуля называется null, единственное значение которого само по себе NULL.
- В JavaScript оба
Null(его единственное значениеnull) иUndefined(его единственное значениеundefined) являются встроенными типами единиц измерения. - в Котлин ,
Unitодноэлементно с только одно значение: наUnitобъект. - В Руби ,
nilэто единственный экземплярNilClassкласса. - В C ++ , то
std::monostateблок типа был добавлен в C ++ 17. Перед этим можно определить пользовательский тип единицы измерения, используя пустую структуру, такую какstruct empty{}.
Тип пустоты как тип юнита [ править ]
В C , C ++ , C # и D , voidиспользуется для обозначения функции , которая делает что - нибудь полезное, или функцию , которая не принимает никаких аргументов не возвращать. Тип единицы в C концептуально аналогичен пустому struct, но структура без членов не разрешена в спецификации языка C (это разрешено в C ++). Вместо этого, ' void' используется таким образом, чтобы имитировать некоторые, но не все, свойства типа объекта, как подробно описано ниже. Как и большинство императивных языков, C допускает функции, которые не возвращают значение; они указаны как имеющие тип возврата void. Такие функции называются процедурами в других императивных языках, таких как Паскаль., где между функциями и процедурами проводится синтаксическое различие, а не различие между системами типов.
Разница в соглашении о вызовах [ править ]
Первое заметное различие между истинным типом модуля и типом void заключается в том, что тип модуля всегда может быть типом аргумента функции, но тип void не может быть типом аргумента в C, несмотря на то, что он может появляются как единственный аргумент в списке. Эту проблему лучше всего иллюстрирует следующая программа, которая является ошибкой времени компиляции в C:
недействительным f ( недействительным ) {} недействительным g ( недействительным ) {}int main ( void ) { f ( g ()); // ошибка времени компиляции return 0 ; }Эта проблема не возникает в большинстве случаев программирования на C, потому что, поскольку voidтип не несет информации, все равно передавать его бесполезно; но она может возникнуть в обобщенном программировании , такие как C ++ шаблоны , где voidдолжны быть вылечены в отличие от других типов. Однако в C ++ разрешены пустые классы, поэтому можно реализовать реальный тип модуля; приведенный выше пример становится компилируемым как:
class unit_type {}; const unit_type the_unit ;unit_type f ( unit_type ) { вернуть the_unit ; } unit_type g ( unit_type ) { вернуть the_unit ; }int main () { f ( g ( the_unit )); возврат 0 ; }(Для краткости в приведенном выше примере нас не беспокоит, the_unitдействительно ли это синглтон ; подробности по этой проблеме см. В шаблоне синглтона .)
Разница в хранении [ править ]
Второе заметное отличие состоит в том, что тип void является особенным и никогда не может быть сохранен в типе записи , то есть в структуре или классе в C / C ++. Напротив, тип модуля может храниться в записях на языках функционального программирования, т.е. он может отображаться как тип поля; Вышеупомянутая реализация типа единицы в C ++ также может быть сохранена. Хотя это может показаться бесполезной функцией, она позволяет, например, элегантно реализовать набор в виде сопоставления с типом модуля; при отсутствии типа единицы можно реализовать набор таким образом, сохранив некоторое фиктивное значение другого типа для каждого ключа.
В Generics [ править ]
В Java Generics параметры типа должны быть ссылочными типами. Тип оболочки Voidчасто используется, когда требуется параметр типа единицы. Хотя у Voidтипа никогда не может быть экземпляров, у него есть одно значение null(как и у всех других ссылочных типов), поэтому он действует как тип единицы. На практике, любой другой не-инстанциируемый типа, например Math, также могут быть использованы для этой цели, так как они имеют только одно значение, null.
общедоступный статический Void f ( Void x ) { return null ; } общедоступный статический Void g ( Void x ) { return null ; }public static void main ( String [] args ) { f ( g ( null )); }См. Также [ править ]
- Шаблон Singleton (где конкретный класс имеет только один экземпляр, но узкотипные ссылки на него, не допускающие значения NULL, обычно не поддерживаются другими классами)
Ссылки [ править ]
- Пирс, Бенджамин С. (2002). Типы и языки программирования . MIT Press . С. 118–119. ISBN 0-262-16209-1.
- тип устройства в nLab
