В этой статье будут рассмотрены способы обеспечения безопасности сохранности данных у языков программирования.
Компьютер как вычислительная машина представляет любые параметры или данные реального мира в виде комбинации цифр в своей памяти. При таком подходе возникает опасность ошибки, если вспомнить, что программированием занимаются обычные люди, которым не чужды ошибки. Поэтому существуют специальные алгоритмы в системах многих языков, которые контролируют сохранение смысла операций при помощи системы типов.
Системы типов языков могут быть динамическими либо статическими. Если система имеет динамическую систему типов, то алгоритм в ней предусматривает привязку типа к переменной не во время создания, а в момент объявления. В тех или иных участках программного кода идентичная переменная может быть привязана к отличным друг от друга типам, что приводит к созданию дополнительных значений, которые подчинены к первой созданной такой же переменной с зависимостью от всех изменений первой величины. Однако такой подход позволит найти ошибки только при полностью написанной строке кода и при написании объёмных сложных программ списка своих собственных действий не происходит, то есть дополнительной описи связанных типов не ведётся.
При статической системе типов переменная связывается с типом только при создании и всегда привязана к одному типу. Многие ошибки видно сразу, при этом ведётся документирование всех изменений, а также список привязанных типов. Обычно языками с такой типизацией пишется сложный, но быстрый код, и чем объёмнее он будет, тем сильнее статическая типизация будет проявлять себя. Но при этом у такой типизации существует и ряд недостатков, например при каждом введении переменной должен указываться привязанный к ней логический тип, то есть код захламляется, а при добавлении данных из внешних источников возникают трудности. Попытки борьбы с проблемами породили ответвления статической системы типов.
Например, статическая типовая система может быть полиморфной, то есть обладать свойством, позволяющим описывать значения разных типов одинаково, то есть выполнять одну и ту же команду для разных типов. Таким путём одна и та же конструкция используется во многих местах и существенно сокращаются трудозатраты для разработки самых сложных систем. Этот вид подразделяется на явные и неявные подвиды, где первые требуют ручной описи всех объектов в написании, а вторые статически присваивают типы самостоятельно.
В обоих видах систем типизации имеются сильные и слабые представители, всё зависит от выбранного языка. Слабая система типов может перенаправлять типы с уже указанных переменных, что замедляет процесс компиляции. Сильные системы не меняют привязанных типов, а также допускают меньше ошибок в своей собственной деятельности.
Степень контроля логических ошибок тоже играет большую роль. У некоторых языков она настолько велика, что принуждает оператора внедрять в программу логические правила на основе вводимой информации (например, нельзя вычесть из сантиметра метр). Такие правки носят временный характер, и при работе ассимилятора такая логическая информация удаляется из кода, ведь для электронно-вычислительной машины она избыточна.
В целом, программный язык может считаться безопасным, если программный контент, написанный на нём, не выйдет за рамки своих команд. Программа, не имеющая логических ошибок, представляется как программа с «хорошим поведением». Даже если у программы с хорошим поведением есть баги (программные ошибки), она не нарушит общей целостности данных и не способна, как говорят программисты, обрушиться.