问题

编程语言中类型前置和类型后置的优缺点各是什么?

回答
在编程语言的世界里,如何声明变量的类型,是一个常常引发讨论的话题。这其中,类型前置(Type Prefixing)和类型后置(Type Suffixing)是两种最主流的风格,它们各自承载着不同的设计理念和实践考量。理解它们的优缺点,有助于我们更深入地理解语言设计哲学,并在实际开发中做出更明智的选择。

让我们来逐一剖析这两种风格,并详细阐述它们的利弊。

类型前置 (Type Prefixing)

顾名思义,类型前置是指在变量名之前声明其类型。这种风格在很多历史悠久的语言中都很常见,比如 C、C++、Java、C 等等。

典型示例:

`int age;`
`string name;`
`List numbers;`

优点:

1. 代码可读性(初步感觉): 当我们扫过代码时,变量的类型信息会第一时间映入眼帘。这对于初学者来说,可能更容易理解变量的含义和用途。例如,看到 `int age;`,我们立刻知道 `age` 是一个整数,适合进行数值计算。这种“先看类型,后看名字”的模式,在某种程度上简化了对变量的初步识别过程。

2. 编译时类型检查的天然优势: 很多采用类型前置的语言是静态类型的。类型前置的设计与静态类型检查紧密结合,编译器可以在编译阶段就捕捉到类型不匹配的错误。当编译器遇到 `int age;` 时,它会牢牢记住 `age` 是一个 `int`,并且在后续的代码中,任何将非整数值赋给 `age` 的行为都会被标记出来。这种早期发现错误的能力,是类型前置风格的一大核心优势,极大地提高了代码的健壮性。

3. 易于实现工具和IDE支持: 由于类型信息在变量声明的起始位置,IDE和静态分析工具可以更容易地解析代码,并提供诸如自动补全、代码导航(跳转到定义)、重构等功能。当你在输入变量名时,IDE可以根据其已知的类型来提示可能的方法或属性,这很大程度上提高了开发效率。

4. 函数/方法签名的一致性: 在许多类型前置的语言中,函数或方法的参数和返回值也采用类型前置。例如:`int calculateSum(int a, int b)`。这使得函数的签名清晰地展示了输入和输出的类型,进一步增强了代码的逻辑清晰度。

缺点:

1. 冗余和重复: 在某些情况下,类型前置会显得有些冗余。特别是在泛型编程中,例如 `List numbers;`,`List` 和 `int` 的信息被重复表达,尤其是在复杂类型声明时。想象一下 `Map> userScores;`,这种长串的类型声明在变量声明时就占据了相当大的篇幅。

2. 对复杂类型声明的挑战: 当涉及复杂的类型,比如函数指针、回调函数或者嵌套泛型时,类型前置会使得声明变得非常晦涩难懂,甚至需要借助 `typedef` 或别名来提高可读性。例如,在C语言中声明一个指向返回int并接受两个int参数的函数的指针:`int (processData)(int, int);`,这对于新手来说,绝对是一道难以逾越的坎。

3. 类型更改的成本: 如果你需要改变一个变量的类型,例如从 `int` 改为 `float`,你可能需要在代码中找到所有使用该变量的地方,并确保它们都与新的类型兼容。虽然静态类型检查可以帮助,但在大型项目中,这仍然是一个需要注意的重构成本。

4. “恐龙书”的阴影(有时): 虽然现代静态语言已经大大缓解了这个问题,但在一些老旧的或者设计不佳的语言中,极度复杂的类型前置声明会给人一种“恐龙书”般的压迫感,让初学者望而却步。

类型后置 (Type Suffixing)

类型后置则是在变量名之后声明其类型。这种风格在现代一些语言中越来越受欢迎,例如 Haskell、Scala、Rust、TypeScript、Go 以及一些函数式编程语言。

典型示例:

`let age: number;` (TypeScript/JavaScript)
`var name: string;` (TypeScript)
`let numbers: List;` (Scala)
`let score: int = 100;` (Rust)
`username := "Alice"` (Go 类型推导,但基础是类型后置声明)

优点:

1. 聚焦变量本身: 类型后置将变量名放在了前面,让你首先关注的是这个“东西”是什么,即它的名字。这在某种程度上更符合人类的思维习惯——我们先给事物命名,然后才描述它的属性。`age` 是什么?它是 `number`。`name` 是什么?它是 `string`。这种“先看名字,后看类型”的模式,在变量声明的阅读顺序上更为自然。

2. 简化复杂类型声明: 这一点是类型后置最突出的优势之一。当类型变得复杂时,后置声明可以更好地将类型信息与变量名区分开,使得声明更加清晰。例如,在 TypeScript 中声明一个函数类型:`let greet: (name: string) => string;`,这清晰地表明 `greet` 是一个函数,它接受一个 `string` 参数并返回一个 `string`。在声明复杂数据结构时,后置也显得更加紧凑和易于理解。

3. 更自然地与类型推导结合: 许多采用类型后置的语言也大力支持类型推导。当你写 `let count = 0;` 时,编译器可以根据 `0` 的字面量推导出 `count` 是一个数字类型,无需显式声明。即使需要显式声明,类型后置的形式也让显式声明和推导后的类型结构更为一致。例如 `let count: number = 0;`,类型 `number` 跟在变量 `count` 之后,整体结构紧凑。

4. 支持“柔性”类型声明(例如,在函数参数中): 在函数定义时,类型后置允许我们更灵活地处理参数。例如,Rust 的函数签名 `fn greet(name: &str) > String`,`name: &str` 明确了参数名 `name` 和它的类型 `&str`,清晰且不突兀。

5. 提高代码的“可聚焦性”: 当你阅读代码时,如果关注的是变量的逻辑作用,变量名自然是首要的。类型后置将这种“关注点”放在了前面,使得代码的阅读更加流畅,尤其是在代码块内部。

缺点:

1. 对初学者的学习曲线(初始): 对于习惯了类型前置的开发者来说,初次接触类型后置时,可能需要一个适应过程。看到 `let age: number;`,第一眼可能不如 `int age;` 那么直接“看到”这是一个整数。

2. 工具和IDE的解析复杂度略高(理论上): 虽然现代工具链已经非常成熟,但理论上,在解析出完整变量名之前就遇到类型信息,对解析器来说可能需要更精细的处理逻辑。不过,在实际应用中,这一点差异几乎可以忽略不计。

3. 某些情况下的冗余感(与类型推导结合): 当语言提供了强大的类型推导时,过度显式地进行类型后置声明,反而可能显得有些重复。比如,在已经明确知道 `name` 是 `string` 的情况下,写 `let name: string;` 可能不如在某些场景下省略显式声明(如果语言支持)。

4. 早期类型发现的“后置感”: 与类型前置直接在声明的开头就揭示类型信息不同,类型后置需要扫描到类型标记(如冒号 `:`)后才能获知类型。这意味着在快速浏览时,类型信息的“发现”稍微延迟了一点点。

总结与权衡

类型前置 是一种“先验”风格,它在代码的声明入口处就明确了变量的属性,强调了数据的本质属性。它与传统的静态类型检查模型非常契合,提供了强大的编译时安全保障,也为工具链提供了便利。但它可能带来冗余,尤其是在面对复杂类型时,阅读负担会加重。

类型后置 则是一种“描述性”风格,它将变量的身份(名字)置于前面,然后描述其类型。这种风格更符合自然语言的表达习惯,也更易于处理复杂类型,并且与类型推导自然融合。它让开发者更关注变量的用途,而不是其具体类型(在许多情况下)。缺点在于,对于不熟悉这种风格的开发者,需要一个适应期,并且类型信息的“可见性”相比前置风格稍微靠后。

哪个更好?

这并非一个绝对的答案,而是取决于语言的设计哲学、目标受众和特定场景。

如果你需要 极高的编译时安全保证,并且非常看重变量类型在声明之初就一目了然,那么类型前置可能更符合你的需求。Java、C++ 等语言的成功证明了这种风格的强大生命力。
如果你倾向于 更简洁、更具表达力、更容易处理复杂类型,并且希望 代码阅读时更聚焦于变量的逻辑作用,那么类型后置会是一个更优的选择。Rust、TypeScript、Go 的流行表明了这种风格的巨大吸引力。

实际上,许多现代语言的设计正在融合这两种风格的优点。例如,TypeScript 的类型后置与 JavaScript 的动态类型结合,既保证了类型安全,又保持了 JavaScript 的灵活性。Rust 的类型后置配合强大的类型推导和生命周期系统,实现了高性能和高安全性。

最终,对于开发者而言,理解这些风格背后的原因,并能在不同语言之间灵活切换思维模式,才是最重要的。无论是类型前置还是类型后置,其核心目标都是编写清晰、可维护且健壮的代码。选择哪种风格,往往是在“明确性”与“简洁性”之间,以及在开发者习惯与语言设计理念之间进行的一种权衡。

网友意见

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类型后置和无类型的程序设计语言其实更多。


类型前置一般都是C语系的,例如C/C++/Java/C#啥的。



类型前置的逻辑就是,类型是必需的。

所以那我们就先写类型好了,每个语句开头的第一个Token不是关键字就是类型。(对于某些类型前置的语言,赋值也是需要LET关键字的。就算考虑赋值,那么第一个Token也是可以不依赖后面的东西判断出来的)。

所以某答案显然是胡扯,也不知道为啥赞最多。


然后这就成了传统延续了下来。


类型后置多见于非强类型语言和无类型语言,后者就不说了,无所谓前置后置。类型是一个可选的注解(optional annotation)。既然是可选的,可选的东西当然是后置的。


所以说类型后置更便于省略类型是有一定的道理的。像C#要玩省略类型就只好加一个var关键字。

因为没有var关键字,那就很难确定这是一个定义变量的语句,还是赋值的语句,非常麻烦。

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谢邀,手机答

想毕作者想说的是类型标注(type annotation) 在前还是在后。

Java 需要写类型的地方大部分都是定义(def)不是使用(use),不知道作者说的自动补全变量名是哪类场景?

类型标注放后面风格的好处简单说就是 可以先不写……所以无论对于 TS 这样的渐进类型场景或者有一定类型推导能力的现代语言都比较适合。

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反对高票答案!

  1. 后置类型之所以遇到第一个token就知道,那是因为fun/val关键字的原因,与前置后置没有关系。
  2. 有些人喜欢拿C语言函数指针说事,说明后置类型好。事实上int (*func)(int);是变量在中间,类型在两边,既不是前置也不是后置。本来讨论A好还是B好,结果搬出一个C来和B对比一通,得出B比A好的结论,这种辩论技巧值得每个人学习。
  3. 类型前置也可以做类型推断,来省略类型。在现代解析器中,超前查看一个根本不是事。还是应该着眼于人类可读性来说。

我的观点是前置和后置没有特别明显的优缺点。只能想到这几个不痛不痒的原因了:

1.类型后置看起来更整齐。有些C代码喜欢在类型后换行,大抵也是这个原因。

       void foo(int a);     

2.名称比类型重要,所以先写名称更好。

3.初始化语法,很容易让人感觉是在给Int赋值:

       i : Int = 0;     

4.不知道为什么类型后置的语言很多喜欢中间加冒号,冒号好像是多余的。


我的Fanx语言有两种文件格式,及支持类型写在前面,也支持类型写在后面。满足两种习惯。

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