Datové typy SP-Lang

V SP-Langu hraje typový systém zásadní roli při zajišťování správnosti a efektivity provádění výrazů. SP-Lang používá typovou inferenci. To znamená, že typový systém pracuje v zákulisí a poskytuje vysoký výkon, aniž by uživatele zatěžoval svou složitostí. Tento přístup umožňuje bezproblémové a uživatelsky přívětivé prostředí, kde mohou pokročilí uživatelé přistupovat k typovému systému pro jemnější kontrolu a optimalizaci.

Info

Systém typů je soubor pravidel, která definují, jak se v jazyce klasifikují, kombinují a manipulují datové typy. Pomáhá včas zachytit potenciální chyby, zvyšuje spolehlivost kódu a zajišťuje, aby se operace prováděly pouze nad kompatibilními datovými typy.

Skalární typy

Skalární typy jsou základními stavebními kameny jazyka, které reprezentují jednotlivé hodnoty. Jsou nezbytné pro práci s různými druhy dat a provádění různých operací.

Celá čísla

Celá čísla jako například -5, 0 nebo 42, která lze použít pro počítání nebo jednoduché aritmetické operace. Celá čísla mohou být se znaménkem nebo bez znaménka.

|Typ|Jméno|Typ|Jméno|Bity|Bajty|. |:----|:----|:----|:----|:----|:----| |si8|Signed 8bit integer|ui8|Unsigned 8bit integer|8|1| |si16|Podepsané 16bitové celé číslo|ui16|Nepodepsané 16bitové celé číslo|16|2| |si32|Signed 32bit integer|ui32|Unsigned 32bit integer|32|4| |si64|Signed 64bit integer|ui64|Unsigned 64bit integer|64|16| |si128|Signed 128bit integer|ui128|Unsigned 128bit integer|128|32| |si256|Podepsané 256bitové celé číslo|ui256|Nezapsané 256bitové celé číslo|256|64|

Preferovaným (výchozím) typem celého čísla je si64 (64bitové celé číslo se znaménkem), následované ui64 (64bitové celé číslo bez znaménka). Je to proto, že SP-Lang je primárně určen pro 64bitové procesory.

int je alias pro si64.

Varování

256bitové velikosti zatím nejsou plně podporovány.

Pravdivostní hodnoty (boolean)

Boolean (bool, pravdivostní hodnota) je typ, který má jednu ze dvou možných hodnot označených jako True a False.

Desetinná čísla (floats)

Desetinná čísla, například 3,14 nebo -0,5, jsou užitečná pro výpočty zahrnující zlomky nebo přesnější hodnoty.

Typ	Název	Bajtů
fp16	16bit float	2
fp32	32bit float	4
fp64	64bit float	8
fp128	128bit float	16

Varování

fp16 a fp128 nejsou plně podporovány.

Varování

Alias float se překládá na fp64, který se překládá na LLVM double (odlišný od aliasu float).

Komplexní skalární typy

Komplexní skalární typy jsou určeny pro hodnoty, které poskytují nějakou vnitřní strukturu (technicky vzato jsou to tedy záznamy (records) nebo tuples), ale mohou se vejít do skalárního typu (např. z důvodu výkonu nebo optimalizace).

Datum/čas

datetime

Jedná se o hodnotu, která reprezentuje datum a čas v UTC s využitím struktury "broken time". Broken time znamená, že rok, měsíc, den, hodina, minuta, sekunda a mikrosekunda jsou uloženy ve vyhrazených polích; liší se např. od časového razítka UNIX.

• Časové pásmo: UTC
• Rozlišení: mikrosekundy (šest desetinných míst)
• 64bitové celé číslo bez znaménka, také známé jako ui64

Zlomené časové komponenty

• y / year
• m / měsíc
• d / day
• H / hour
• M / minuta
• S / sekunda
• u / mikrosekunda

Podrobnější popis data/času je zde.

IP adresy

Tento datový typ obsahuje adresu IPv4 nebo IPv6.

ip

Základní skalární typ: ui128

RFC 4291

IPv4 jsou mapovány do prostoru IPv6, jak je předepsáno v RFC 4291 "IPv4-Mapped IPv6 Address".

Generické typy

Generické typy se používají v počáteční fázi parsování, optimalizace a kompilace SP-Langu. Doplňujícím typem je Specifický typ. SP-Lang převádí generické typy na specifické typy pomocí mechanismu zvaného type inference. Pokud generický typ nelze převést na specifický, kompilace selže a je třeba poskytnout další informace pro typovou inferenci.

Generický typ začíná velkým písmenem T. Také pokud typ kontejneru obsahuje generický typ, je samotný kontejnerový typ nebo strukturální typ považován za generický.

Typy kontejnerů

List (seznam)

[Ti]

• Ti označuje typ položky v seznamu

List musí obsahovat nulu, jednu nebo více položek stejného typu.

Typem konstruktoru je výraz !LIST.

Set (množina)

{Ti}

• Ti odkazuje na typ položky v množině

Typem konstruktoru je výraz !SET.

Dictionary (slovník)

{Tk:Tv}

• Tk odkazuje na typ klíče
• Tv označuje typ hodnoty

Konstruktor typu je výraz !DICT.

Bag

[(Tk,Tv)]

• Tk odkazuje na typ klíče
• Tv označuje typ hodnoty

Bag (neboli multimap) je kontejner, který umožňuje duplicitní klíče, na rozdíl od slovníku, který umožňuje pouze jedinečné klíče.

Tip

Bag je v podstatě seznamem 2 dvojic (párů).

Produktové typy

Produktový typ je složený typ, který vznikne spojením jiných typů do struktury.

Tuple

Signatura: (T1, T2, T3, ...)

Konstruktor typu je výraz !TUPLE.

Je ekvivalentní strukturnímu typu v LLVM IR.

Tip

Tuple bez členů respektive () je jednotka.

Record (záznam)

Signatura: (name1: T1, name2: T2, name3: T3, ...)

Typem konstruktoru je výraz !RECORD.

Je ekvivalentní výrazu struct jazyka C.

Sum (součtový typ)

Typ Sum je datová struktura používaná k uchování hodnoty, která může nabývat několika různých typů.

Any (libovolný typ)

any

Typ any je speciální typ, který představuje hodnotu, která může mít libovolný typ.

Varování

Typ any by neměl být používán jako preferovaný typ, protože má režijní náklady. Přesto je poměrně užitečný při psaní slovníku, který kombinuje typy (např. {str:any}), a v dalších situacích, kdy typ hodnoty není při kompilaci znám.

Hodnota obsažená v typu any je vždy umístěna v paměti (např. v paměťovém fondu); z tohoto důvodu je tento typ pomalejší než ostatní, které hodnotu ukládají přednostně do registrů procesoru.

Typ any je rekurzivní typ; může obsahovat sám sebe, protože obsahuje všechny ostatní typy v typovém univerzu. Z tohoto důvodu nelze vypočítat obecnou nebo dokonce maximální velikost proměnné any.

Objektové typy

String (řetězec)

str

Musí být v kódování UTF-8.

Poznámka

str může být předáván do [ui8] (seznam ui8) způsobem 'toll-free'; jedná se o binární ekvivalent.

Bajty

Work in progress

Plánované.

Enum

"Work in progress

Plánované.

Regex

regex

Obsahuje zkompilovaný vzor regulárního výrazu.

Pokud je vzor regexu konstantní, je zkompilován v době kompilace příslušného výrazu. V případě dynamického regexového vzoru probíhá kompilace regexu během vyhodnocování výrazu.

JSON

json<SCHEMA>

JSON objekt, výsledek parsování JSON. Jedná se o typ založený na schématu.

Typ funkce

Funkce

(arg1:T1,arg2:T2,arg3:T3)->Tr

• T1, T2, T3 jsou typy vstupů funkcí arg1, arg2 a arg3.
• Tr udává typ výstupu funkce

Pythonovské typy

Pythonovské typy jsou objektové typy, které poskytují rozhraní s jazykem Python.

Python Dictionary

pydict<SCHEMA>

Slovník Pythonu. Jedná se o typ založený na schématu.

Python Object

pyobj

Obecný Python objekt.

Python List

pylist

Seznam Python.

Python Tuple

pytuple

Casting

Pro změnu typu hodnoty použijte výraz !CAST.

!CAST
what: 1234
typ: fp32

nebo ekvivalentní zkratka:

!!fp32 1234

Poznámka

Cast je také skvělým pomocníkem pro typovou inferenci, to znamená, že jej lze v případě potřeby použít k explicitnímu určení typu.

Typy založené na schématu

Schema je koncept SP-Langu, jak propojit systémy bez schémat, jako je JSON nebo Python, se silně typizovaným SP-Langem. Schéma je v podstatě adresář, který mapuje pole na jejich typy atd. Další informace najdete v kapitole o SP-Langu schémata.

Typ založený na schématu SP-Lang specifikuje schéma pomocí jména schématu: json<SCHEMANAME>. Název schema slouží k vyhledání definice schématu např. v knihovně.

Seznam typů založených na schématu: * pydict<...> * json<...>

Vestavěná (build-in) schémata

• ANY: Toto schéma deklaruje, že každý člen je typu any.
• VOID: Toto schéma nemá žádný člen, pro určení typů polí použijte definici typu na místě.