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什么是类型安全，有哪些“类型安全”的替代方案？

c++ctype-safety
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我相信我们在Stack Overflow上已经有了你两个问题的答案，分别在不同的问题中。我会查找一下。同时，在Stack Overflow上搜索“类型安全”、“memset memcpy std::fill”。 - Mehrdad Afshari
投票关闭为精确重复：https://dev59.com/lnVC5IYBdhLWcg3wixs0 https://dev59.com/O0fSa4cB1Zd3GeqPAMsd https://dev59.com/33I-5IYBdhLWcg3wW24L - Sinan Ünür
9个回答
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类型安全意味着编译器可以检查您是否使用了正确的类型。例如，如果您使用 printf，您可能会因编写以下内容而意外崩溃程序：

printf("The meaning of life is %s", 42);

因为42是一个整数，而不是一个字符串。

http://www.boost.org/doc/libs/1_45_0/libs/format/doc/format.html - Roman A. Taycher
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正确；C++是一种弱类型系统，因为你基本上可以将任何类型转换为其他类型，比如将整数转换为布尔型或其他类型。C++让程序员完全控制机器; 内存就是内存，C++会让你自己炸腿，因为它要求你在每一步都非常明确地知道自己在做什么。 - Adam Miller
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类型安全（Type safety） 是指编译器会帮助检查你是否混淆了（不兼容的）数据类型。

例如，当你调用 memcpy 函数时，函数（和编译器）只看到内存中的两个指针，并会愉快地开始复制数据。这意味着你可以像这样混合使用不兼容的数据类型：

SomeClass a;
AnotherClass b;
memcpy((void*)&a, (void*)&b, sizeof(b));

获得类型安全有很多方法。可以使用模板并在mempcy()周围创建包装器，确保两个指针指向相同的数据类型，或者可以使用其他方式。

由于您已经在使用STL的向量，因此您已经在使用更多或更少类型安全的实现。

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类型安全控制编译器检查变量是否是正确的类型。C语言在数据类型方面非常宽松，例如，ANSI C标准实际上规定了类型提升会发生在char数据类型中。下面的示例将解释这一点。

char ch = 32; /* that is a space character accordingly to ASCII */
int n = ch + 3;

注意如何将ch变量“提升”为int类型。这是合法的，但如果您暗示这是您想要的结果，则需要更仔细地检查。
像C#编译器这样的编译器不允许发生这种情况，这就是为什么在C中使用强制转换运算符的原因。
int n = (int)3.1415926535f;

不在意细节的话，那就是一个π值，发生的情况是变量n的值将为3。

上面说明了类型安全以及C语言在这方面非常宽松。

现代语言中，类型安全更加严格，如Java、C#，目的是限制变量的使用和含义。PHP是松散类型的一个很好的例子，你可以这样做：

$myvar = 34;
$myvar = $myvar + "foo";

$myvar是整数、浮点数还是字符串？在这里类型安全性不够清晰，可能会导致错误和繁琐的调试过程。

希望这可以帮到你。

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既然您已经在维基百科上了：类型安全。

类型安全大致意味着，语言会防止您意外混淆类型。

memcpy不是类型安全的，因为您可以轻松地将某个int的内存复制到一个char数组中，并最终得到无意义的数据。 printf也不是类型安全的，因为您可以为字符串提供%i格式说明符；同样，该字符串将被解释为一个int，并最终得到垃圾值。（顺便说一下，VC++编译器在某些情况下确实会检查格式字符串。）

std::vector<T>是类型安全的，因为它只允许您将给定类型T的值放入其中。 （当然，您可以进行显式类型转换，但重点是您必须明确地执行不安全的操作）。

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“类型安全”意味着编译器检查您是否正在使用正确的类型进行正确的操作（例如，如果您尝试将香蕉视为橙子或将字符串提供给期望输出整数的函数，则触发编译器错误）。
当涉及到“void*”时，“类型安全”（大多数情况下）就不再适用了——它是一个可以指向任何东西的指针（完全不知道所涉及的类型），语言完全交给程序员去处理（例如，“void*”除了被转换回原始类型外，基本上没有什么用处；它可以表示任何东西，但在使用之前必须知道它是什么）。
类型不安全也会在可变参数函数（如printf）中发挥作用（编译器不关心有多少参数以及它们的类型——再次由调用者确保格式字符串与参数及其类型匹配）。

对于数组和容器，类型安全的替代memcpy函数可以使用<algorithm>中的std::copy - 如果所有涉及的类型都满足某些要求，则可以基于memmove实现，否则它执行赋值操作 - 对于某些类，如果您绕过它们的公共接口并在内存中移动/复制它们（例如，我认为任何具有非平凡复制构造函数的类都会出现问题），则可能会破坏某些不变量。

C I/O例程的类型安全替代是iostreams（如果您想要格式字符串的好处，则可以使用boost::format）。

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“类型安全”是使用“类型系统”来确保程序内部不会传播错误。例如，如果没有类型安全，可能会以某种不良方式（悄悄地）将字符串类型添加到浮点类型中。
在你所谈论的实例中，memcpy()和printf()缺乏类型安全是由于这些函数如何处理它们的参数。例如，对于memcpy(arg1, arg2, len)，从内存地址arg2开始的len字节将被复制到内存地址arg1，而不管arg1指向多少字节，可能会覆盖程序的其他部分。
要了解类型安全的替代方法，请查看构造函数和cout.。
实际上，请查看整个C++ FAQ Lite。
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这意味着如果你试图以不符合该类型意义的方式使用类型，编译器将不会生成警告。例如，以下是未定义行为，在实践中将把指针的位复制到浮点数的位中，其中它们根本没有意义。如果 sizeof(char*) > sizeof(float)，它将覆盖刚好在 f 存储位置上方的任何内存位置。

float f;
char *c = someString();
memcpy(&f, &c, sizeof(char*));
实际上，这是未定义行为的原因有很多：使用未初始化的值 c；如果稍后使用，可能会在 f 中生成陷阱表示，这将是 U.B；可能会溢出缓冲区，就像您所发现的那样。 - Steve Jessop
@Steve Jessop: 未初始化的值 c 是一个错误，而非有意为之。我已经修复了它，因为它会分散注意力，让人无法专注于真正的重点。感谢你指出这个问题。 - dsimcha
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类型安全是指在编译时强制每个变量都有一个专用类型的编码范例，例如int a = 4; double d = 100.0; struct ms {char s;} mystruct;变量的类型永远不会丢失。如果要将其类型从a更改为b，则必须定义显式或隐式转换。

printf不是类型安全的，因为您在可变参数列表中传递参数：

float f = 1.f;
printf("This is a float: %f\nAnd this is a string: %s",f,f);

printf函数并不知道它接收到的是哪种类型的值。格式化字符串由实现使用来找出，但如果字符串错误，实现就无法找出，因为在编译时没有类型信息可用。上述printf调用最有可能以灾难性结束 - printf期望第二个参数为字符串，但得到的是一个浮点数。

我只想补充一点，类型可以隐式或显式地声明。a = 3; 显然a是一个整数。 - Lay González
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memcpy 函数的签名是：

void *memcpy (void* destination, const void* source, size_t num);

正如您所看到的，它不会假设与复制相关的指针，它们只是指针。因此，例如，如果您想将一系列ints复制到一系列floats，编译器不会对此抱怨。

类型安全是一种工具，帮助开发人员通过防止某些错误来避免编译（最近执行）某些类型的错误代码。它分析源代码的语义方面，以检查类型之间的转换和类型是否协调。

这是什么意思？这意味着如果您的程序通过了类型检查阶段，则可以确保在运行时不会生成某些类型的错误。

当然，有时您需要强制执行此检查，这就是为什么您可以使用强制转换来强制事物成为您想要的东西。考虑另一个例子，malloc：它被定义为

void* malloc (size_t size);

所以当你想要分配一个指向floats的指针时，你可以这样做：

float* ptr = (float*)malloc(sizeof(float*)*COUNT);

你必须将函数的结果强制转换为float*，否则类型检查会发现将void*分配给float*，但void*太通用无法分配，因此：类型检查失败！

这就是为什么memcpy不是类型安全的原因。它不检查任何内容，只是从一个指针复制到另一个指针。

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