Sûreté et sous-typage

Les deux notions de typage -- des valeurs et des expressions -- ne sont pas indépendantes. En refusant d'emblée des expressions mal typées, elles permettent d'éviter certaines erreurs qui se produiraient à l'exécution. En effet, si le compilateur détermine qu'une expression a un certain type, et si cette expression est ensuite évaluée, la sûreté du typage est une propriété du langage qui assure que :

• aucune erreur due à une opération incorrecte en raison du type des données ne peut se produire à l'exécution ;
• le résultat de l'évaluation de l'expression est une valeur d'un type compatible avec le type de l'expression.

Cette dernière notion, de compatibilité des types, mérite d'être approfondie. Considérons par exemple les nombres entiers et les nombres flottants. Un mathématicien, familier de la théorie des ensembles, sachant que l'ensemble des entiers est inclus dans l'ensemble des réels, à qui l'on demande de citer un nombre réel, n'hésitera pas à répondre 52#52 ; l'informaticien lui fera remarquer que 52#52 est un entier et que 53#53 est un flottant, que ces deux constantes appartiennent à des types distincts (en Java, int et double), mais acceptera cependant 52#52 comme un flottant. Inversement, ni le mathématicien ni l'informaticien n'accepterait 54#54 comme un entier. On caractérise la relation entre ces types entiers et flottants en disant que int est un sous-type de double, mais double n'est pas un sous-type de int. Cette relation, dite de sous-typage, déjà commode pour les différents types numériques, s'avère encore plus importante pour les types d'objet : pour dire, par exemple, que les rectangles sont des formes géométriques, on fera du type Rectangle un sous-type du type Forme.

La relation de sous-typage permet d'utiliser une expression d'un sous-type de 13#13 dans certains contextes où une expression de type 13#13 serait attendue :

• comme argument d'une fonction correspondant à un paramètre de type 13#13 ;
• comme expression de retour d'une fonction dont le type de retour est 13#13.
• dans le membre droit d'une affectation à une variable de type 13#13, voir § 2.1;

Par contre, il n'est pas possible d'affecter à une variable de type 13#13 une expression d'un sur-type de 13#13, ou d'invoquer une fonction avec un argument dont le type est un sur-type du type du paramètre correspondant.