Главная страница » Что такое сигнатура в программировании

Что такое сигнатура в программировании

  • автор:

Что такое сигнатура функции? Signature (сигнатура) — это что?

signa-20219-76f842.pngКак известно, интерфейс прикладного программирования, именуемый API, включает в себя библиотеки функций и классов с описанием семантики и сигнатуры (signature) . В данной статье мы поговорим, что же такое сигнатура и для чего она нужна. Об этом написано уже много слов, но мы уверены, что чтение нашего текста тоже не будет для вас бесполезным.

Сигнатура — это часть общего объявления функции, которая позволяет средствам трансляции выполнять идентификацию этой самой функции среди других. В разных языках программирования есть различные представление о сигнатуре (signature).

Сигнатура (signature): какая она бывает?

Существует как сигнатура реализации, так и сигнатура вызова (обычно эти понятия различают).

Signature вызова в большинстве случаев формируется из синтаксической конструкции вызова функции, при этом учитывается сигнатура области её видимости, а также имя функции и последовательность фактических типов аргументов в самом вызове и в типе результата.

Если говорить о сигнатурах (signatures) реализации, то здесь участвуют следующие элементы, входящие в синтаксическую конструкцию объявления функции: — имя; — последовательность формальных типов аргументов; — спецификатор области видимости функции.

Signature в разных языках программирования

В языке программирования С++ простая функция распознаётся компилятором по последовательности типов её аргументов и её имени, что и составляет в данном языке сигнатуру или сигнату функции. И если функция — это метод некоторого класса, то в Signature участвует и имя класса.

Если говорить о языке программирования Java, то тут сигнатура метода составляется из его имени и последовательности типа параметров. То есть тип значение в signature не участвует.

Однако давайте подробнее остановимся на том, зачем нужна сигнатура в JavaScript.

Signature в JavaScript: особенности применения signature

Когда программист на Javascript овладевает самыми глубокими секретами функционального программирования, он всё чаще встречает стрелки с типом, которые написаны над функциями. Первая мысль: «Что такое? Я же мастер по динамически типизированному Javascript, который свободен от ограничений типов».

На самом деле, всё просто, а такие записи не что иное, как сигнатура типов. С помощью signature можно рассказать о функции, причём сама по себе сигнатура значит в функциональном программировании гораздо больше, чем можно подумать.

Почему Signature полезна в коде?

Signature определяет возвращаемые и входящие типы для функции, включая иногда типы, число и порядок аргументов, которые содержатся в функции. Таким образом, signature используется для отслеживания работы функции.

Сигнатура типов основана на системе Хиндли-Милнера. Если вы обнаружите функцию, которая задокументирована Signature и будете уметь понимать её, это даст вам самое наглядное представление о работе данной функции.

Signature и простые функции

Смотрим пример использования signature:

В вышеуказанном примере функция принимает строку, возвращая число. И если мы посмотрим на этот участок кода с signature внимательнее, то увидим следующее: 1. Вначале записывается имя функции, потом :: . 2. Далее перед стрелкой signature записывается входящий тип. 3. После этого возвращаемый тип записывается после стрелки signature либо в самом конце.

Собственно говоря, вполне нормально, когда функция имеет множественные signatures, пока это удобно. Но если она становится чересчур гибкой, следует использовать произвольные переменные Хиндли-Милнера.

Выводы о signature

Умение понимать signature полезно как в JavaScript, так и в прочих функциональных языках. И если нам нужно заимствовать любую чистую функцию, мы можем всего лишь обратиться к её signature, чтобы понять, с каким участком кода нам надо работать.

Сигнатура

Сигнатура — в объектно-ориентированных языках программирования совокупность типа возвращаемого значения, имени и списка типов параметров функции( метода ). Сигнатура всегда однозначно опеределяет функцию( метод ) внутри класса.

Примеры

<source lang=»java»> class Foo <

public boolean test()

public boolean test( int i )

public static void main()

Результат выполнения: test : true test(2) : false

Здесь определено два метода test c одинаковым типом возвращаемого значения, но списки параметров у них разные. Во время выполнения по списку параметров будет определено, что в первой строке метода main() нужно вызвать метод test() без параметров, а во втором — с параметром.

Функциональное мышление. Часть 8

Привет, Хабр! Мы с небольшим запозданием возвращаемся с новогодних каникул с продолжением нашей серии статей про функциональное программирование. Сегодня расскажем про понимание функций через сигнатуры и определение собственных типов для сигнатур функций. Подробности под катом!

  • Первая часть
  • Вторая часть
  • Третья часть
  • Четвертая часть
  • Пятая часть
  • Шестая часть
  • Седьмая часть

Не очевидно, но в F# два синтаксиса: для обычных (значимых) выражений и для определения типов. Например:

Выражения для типов имеют особый синтаксис, который отличается от синтаксиса обычных выражений. Вы могли заметить множество примеров этого синтаксиса во время работы с FSI (FSharp Interactive), т.к. типы каждого выражения выводятся вместе с результатами его выполнения.

Как вы знаете, F# использует алгоритм вывода типов, поэтому зачастую вам не надо явно прописывать типы в коде, особенно в функциях. Но для эффективной работы с F# необходимо понимать синтаксис типов, что бы вы смогли определять свои собственные типы, отлаживать ошибки приведения типов и читать сигнатуры функций. В этой статье я сосредоточусь на использовании типов в сигнатурах функций.

Вот несколько примеров сигнатур с синтаксисом типов:

Понимание функций через сигнатуры

Часто, даже просто изучив сигнатуру функции, можно получить некоторое представление о том, что она делает. Рассмотрим несколько примеров и проанализируем их по очереди.

Данная функция берет два int параметра и возвращает еще один int . Скорее всего, это разновидность математических функций, таких как сложение, вычитание, умножение или возведение в степень.

Данная функция принимает int и возвращает unit , что означает, что функция делает что-то важное в виде side-эффекта. Т.к. она не возвращает полезного значения, side-эффект скорее всего производит операции записи в IO, такие как логирование, запись в базу данных или что-нибудь похожее.

Эта функция ничего не принимает, но возвращает string , что может означать, что функция получает строку из воздуха. Поскольку нет явного ввода, функция вероятно делает что-то с чтением (скажем из файла) или генерацией (например случайной строки).

Эта функция принимает int и возвращает другую функцию, которая при вызове вернет строку. Опять же, вероятно, функция производит операцию чтения или генерации. Ввод, скорее всего, каким-то образом инициализирует возвращаемую функцию. Например, ввод может быть идентификатором файла, а возвращаемая функция похожа на readline() . Или же ввод может быть начальным значением для генератора случайных строк. Мы не можем сказать точно, но какие-то выводы можем сделать.

Функция принимает список любого типа, но возвращает лишь одно значение этого типа. Это может говорить о том, что функция агрегирует список или выбирает один из его элементов. Подобную сигнатуру имеют List.sum , List.max , List.head и т.д.

Эта функция принимает два параметра: первый — функция, преобразующая что-либо в bool (предикат), второй — список. Возвращаемое значение является списком того же типа. Предикаты используют для того, чтобы определить, соответствует ли объект некому критерию, и похоже ли, что данная функция выбирает элементы из списка согласно предикату — истина или ложь. После этого она возвращает подмножество исходного списка. Примером функции с такой сигнатурой является List.filter .

Функция принимает два параметра: преобразование из типа ‘a в тип ‘b и список типа ‘a . Возвращаемое значение является списком типа ‘b . Разумно предположить, что функция берет каждый элемент из списка ‘a , и преобразует его в ‘b , используя переданную в качестве первого параметра функцию, после чего возвращает список ‘b . И действительно, List.map является прообразом функции с такой сигнатурой.

Поиск библиотечных методов при помощи сигнатур

Сигнатуры функций очень важны в поиске библиотечных функций. Библиотеки F# содержат сотни функций, что поначалу может сбивать с толку. В отличие от объектно-ориентированных языков, вы не можете просто «войти в объект» через точку, чтобы найти все связанные методы. Но если вы знаете сигнатуру желаемой функции, вы быстро сможете сузить круг поисков.

Например, у вас два списка, и вы хотите найти функцию комбинирующую их в один. Какой сигнатурой обладала бы искомая функция? Она должна была бы принимать два списка в качестве параметров и возвращать третий, все одного типа:

Теперь перейдем на сайт документации MSDN для модуля List, и поищем похожую функцию. Оказывается, существует лишь одна функция с такой сигнатурой:

Определение собственных типов для сигнатур функций

Когда-нибудь вы захотите определить свои собственные типы для желаемой функции. Это можно сделать при помощи ключевого слова «type»:

В дальнейшем вы можете использовать эти типы для ограничения значений параметров функций.

Например, второе объявление из-за наложенного ограничения упадет с ошибкой приведения типов. Если мы его уберём (как в третьем объявлении), ошибка исчезнет.

Проверка понимания сигнатур функций

Хорошо ли вы понимаете сигнатуры функций? Проверьте себя, сможете ли вы создать простые функции с сигнатурами ниже. Избегайте явного указания типов!

Дополнительные ресурсы

Для F# существует множество самоучителей, включая материалы для тех, кто пришел с опытом C# или Java. Следующие ссылки могут быть полезными по мере того, как вы будете глубже изучать F#:

Также описаны еще несколько способов, как начать изучение F#.

И наконец, сообщество F# очень дружелюбно к начинающим. Есть очень активный чат в Slack, поддерживаемый F# Software Foundation, с комнатами для начинающих, к которым вы можете свободно присоединиться. Мы настоятельно рекомендуем вам это сделать!

Не забудьте посетить сайт русскоязычного сообщества F#! Если у вас возникнут вопросы по изучению языка, мы будем рады обсудить их в чатах:

  • комната #ru_general в Slack-чате F# Software Foundation
  • комната #ru_general в Slack-чате F# Software Foundation

Об авторах перевода

Автор перевода @kleidemos
Перевод и редакторские правки сделаны усилиями русскоязычного сообщества F#-разработчиков. Мы также благодарим @schvepsss и @shwars за подготовку данной статьи к публикации.

Что такое сигнатура метода?

Что такое сигнатура метода и отличие от спецификация и контракта метода?

Определение. Два компонента объявления метода включают сигнатуру методаимя метода и параметры.

Пример метода, описанного определения выше:

Cигнатура метода в сочетании с типом возвращаемого значения называется контрактом метода.

Спецификация метода может рассматриваться как документация для метода.

Итог:

public void moveTo(int x, int y) throws IOException — сигнатура

public void moveTo(int x, int y) throws IOExceptionконтракт

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *