Типы данных on TrustLang

Система типов

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

TrustLang имеет закрытую систему типов. т.е. любой новый тип данных, который создается пользователем, обязательно должен быть наследником одного из уже существующих, т.е. расширять один из них.

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: данный документ содержит концептуальные заметки и черновиковые пометки автора (в т.ч. со знаками '???'), а не описание реализованного синтаксиса. Приведённая иерархия типов, описание чистых функций, корутин и Thread/Async/ThreadPool не соответствуют текущей реализации (корутины, потоки, чистые функции `:-`/`::-` не реализованы; см. docs/types/funcs)

Числа и тензоры

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

TrustLang является языком с динамической типизацией и явное указание типа не влияет на размер памяти, занимаемой переменной. Информация о типах используется при преобразовании значаений, когда существующему объекту присваивается значение другого типа. Такая операция возможна только тогда, когда типы совместимы между собой и допускают автоматическое приведение. Это справедливо как во время парсинга/компиляции исходного теста, так и во время выполнения в режимах интерпретатора и/или скомпилированного файла.

Арифметические типы данных

TrustLang поддерживает использование несколько типов чисел, которые могут использоваться для различных целей:

Символьные строки

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Символьные строки

TrustLang поддерживает два типа строк:

:StrChar - универсальные байтовые UTF-8 строки
:StrWide - системные символьные (широкие символы)

Единичным элементом универсальной UTF-8 строки является один байт, тогда как у системных символьных строк единичным элементом строки является широкий символ wchar_t.

И хотя строки различаются типами единичного элемента строки, но внутреннее представление у обоих типов строк одинаковое. Все данные символьных строки хранятся в виде универсальной байтовой UTF-8 последовательности.

Байтовые строки :StrChar

Единичным элементом универсальной байтовой строки является один байт (точнее :Int8, т.е. 8-ми битное целое число со знаком). Количество символов байтовой строки возвращается в байтах и обращение к элементу строки по индексу происходит к байту символьной последовательности. Так как данные строки интерпретируется как последовательность UTF-8 символов, нужно соблюдать осторожность при изменении отдельных байт!

Словари и наборы (перечисления)

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Словарь

Словарь (:Dictionary) — набор данных произвольного типа с доступом к отдельным элементам по целочисленному индексу или по имени элемента при его наличии (это похоже и на tuple и на структуру одновременно).

Словари отличаются от тензоров тем, что всегда имеют только одно измерение, но каждый элемент может содержать произвольное количество элементов любого типа, в том числе и другие словари.

Доступ к элементам словаря происходит по имени элемента, которое записывается через точку от имени переменной, либо по целочисленному индексу. Индекс начинается с 0 и как у тензоров, тоже может быть отрицательным (индекс элемента от “конца”).

Классы

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Тип данных :Class аналогичен словарю, но все его поля обязаны иметь имена (хотя доступ к свойствам класса по индексу так же возможен). При создании экземпляра класса, создается новый тип, для которого копируются свойства и методы всех родителей.

Различия между классом и словарем заключается в том, что поля словаря могу изменять динамически, тогда как состав полей класса определется во время компиляции и могут только расширяться по сравнению родительскими типами??????

Создание нового сложного типа (класса), происходит согласно правилам синтаксиса как создание нового типа как функции в пользовательском пространстве имен. Имя типа является именем нового класса, а его вызов как функции будет вызовом конструктора. Области видимости тут

Функции

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Определение функции происходит с помощью операторов создания объектов, а имя функции должно соответствовать правилам именования, после которого указываются круглые скобки. Телом обычной функции должен быть блок кода, который всегда находится в пространстве имен определения функции.

Все функции поддерживают аргументы по умолчанию. При определении функции вначале перечисляются обязательные аргументы, далее идут аргументы со значениями по умолчанию, где имя аргумента отделяется от значения по умолчанию знаком равно “=”. Если функция допускает обработку произвольного количества аргументов, то последним в списке параметров должно быть указано многоточие “…”.

Итераторы

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Итераторы в TrustLang, как и в остальных языках программирования, предназначены для перебора элементов. Но, в отличии от итераторов в С++, итераторы TrustLang являются самостоятельными объектами, а не указателями на отдельные элементы объекта-контейнера. Итераторы TrustLang поддерживают фильтрацию элементов по имени за счет использования функций обратного вызова.

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: описанный здесь протокол итераторов (`?`, `!`, `?!`, `!!`, `??` и макросы @iter/@next/@curr/@first/@all) в текущей версии НЕ реализован: `dict ?`, `dict!` и т.п. не работают, `@iter`/`@next`/`@curr` дают 'undefined name'. Обходной путь: цикл `@while(коллекция)` с деструктуризацией (см. playground/foreach.src)

Другие типы данных

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Пусто (:None)

:None (пусто) — не содержит значения (точнее имеет одно значение :None). Указывается в тексте программы как один подчерк «_». Значение None имеют не инициализированные переменные и при попытке чтения из такой переменной возникает ошибка.

Тип переменной может быть явно указан или выведен автоматически из присваиваемого значения. Присвоить новое значение уже инициализированной переменной можно только для совместимого типа, так как неявное преобразование типов не допускаются.

    $var := _; # Создать не инициализированную переменную
    $var2 := var; # Ошибка!!! Нельзя прочитать не инициализированную переменную var
    $var = 1000; # У переменной будет тип Short (минимальный размер для хранения значения)
    $var = 0,5; # Ошибка!!! Short ← Float не совместимы
    $var = _; # Очистить значение переменной
    $var = 0,5; # Теперь можно, т. к. None совместим с любым типом

Диапазон (:Range)

Диапазон — специальный тип данных, являющейся приблизительным аналогом типа «генератор» в Python. К диапазону можно обращаться как к итератору и он будет поочередно выдавать элементы в указанном интервале с заданным шагом. Диапазон в тексте программы указывается как два или три элемента через две точки, например 1..5 — диапазон от единицы до пяти с шагом по умолчанию 1. В качестве параметров диапазона можно указывать не только литералы, но и имена переменных и даже рациональные числа. Например, 0,1..$stop..0,1 — диапазон от 0,1 до значения, указанного в переменной $stop с шагом 0,1 или 0..1\10 - диапазон рациональных числе от 0 до 10.

Нативные типы

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Нативные типы данных

Нативными (машинными) данными могут быть как переменные, так и функции, а имя нативных объектов начинается на символ процента “%”.

В случае переменных, это двоичные данные, которые располагаются в одной неразрывной области машинной памяти по определенному адресу и имеют строго определенный формат.

Чтобы использовать уже существующие библиотеки, нужно либо импортировать нативный объект, тем самым создав объкт TrustLang, но с реализацией на другом языке, например на С/С++, либо сделать предварительное определение (декларацию) нативного объекта.

Преобразование типов

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Несмотря на динамическую типизацию языка, если тип переменной указан явно, то автоматическое приведение типов не выполняется, и чтобы присвоить переменой значение не совместимого типа, требуется его явное преобразование.

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: описанные здесь преобразования через :Tensor[...](...), :Tensor[2,2](...), :Bool[0], :Bool[...], :StrWide(тензор) не реализованы: многомерные тензоры и их конструкторы/преобразования не реализованы в текущей версии (см. docs/types/numbers). Доступно приведение скаляров через :Int32(...)/:Bool(...) и аналоги (языковой каст с контролем диапазона)

Так как символьные названия типов относятся к деталям реализации, то явное преобразование в конкретный тип данных производится с помощью вызова функции с именем типа, т.е. :Bool(), :StrWide(), :Int64() и т.д.