静态分析类型是否可以替代？

编程语言中的静态类型有助于在编译时强制执行某些保证，但是类型是此工作的唯一工具吗？还有其他指定不变式的方法吗？

例如，一种语言或环境可以帮助强制执行有关数组长度或函数输入之间关系的保证。我只是在类型系统之外还没有听说过这样的事情。

我想知道一个相关的事情是，如果有任何非陈述方式做静态分析（类型声明，大部分）。

静态类型系统是一种静态分析，但是有很多静态分析通常不在类型系统中进行编码。例如：

• 模型检查是用于并发系统的一种分析和验证技术，它使您可以证明您的程序在所有可能的线程交织下都表现良好。

• 数据流分析收集有关变量可能值的信息，这些信息可以确定某些计算是否是冗余的，还是未考虑某些错误。

• 抽象解释通常以保证分析终止的方式保守地模拟程序的效果，而类型检查器的实现方式可以类似于抽象解释器。

• 分离逻辑是一种程序逻辑（例如，在Infer分析器中使用），可用于推理程序状态，并标识诸如空指针取消引用，无效状态和资源泄漏之类的问题。

• 基于合同的编程是一种指定前提条件，后置条件，副作用和不变式的方法。Ada对合同具有本地支持，并且可以静态验证其中一些合同。

优化的编译器会进行许多小的分析，以构建可在优化期间使用的中间数据结构，例如SSA，内联成本估算，指令配对信息等。

非声明式静态分析的另一个示例可以在Hack typechecker中找到，其中常规的控制流构造可以优化变量的类型：

$x = get_value();
if ($x !== null) {
    $x->method();    // Typechecks because $x is known to be non-null.
} else {
    $x->method();    // Does not typecheck.
}

说到“精炼”，回溯到类型系统领域，精炼类型（如LiquidHaskell中使用的）与谓词配对，保证谓词可以保存“精炼”类型的实例。而依赖类型则更进一步，允许类型依赖于值。依赖类型的“ hello world”通常是数组串联函数：

(++) : (a : Type) -> (m n : Nat) -> Vec a m -> Vec a n -> Vec a (m + n)

在此，++采用类型的两个操作数Vec a m和Vec a n，作为载体与元素类型a和长度m和n（分别是，这是自然数Nat）。它返回一个与元素类型相同的向量，其长度为m + n。并且这个功能抽象地证明了这种约束，在不知道的特定值m和n，所以向量的长度可以是动态的。

@JonPurdy的答案更好，但我想补充一些例子：

明显：

• 语法检查

• 林亭

不明显：

• Rust使程序员能够指定“绑定”是否可变，并强制执行这些约束。

• 这是相关的：某些语言允许某些代码在编译时运行，这意味着在编译时可能会捕获许多原本是运行时错误的内容。一些示例是标有pragma的宏和Nim语言过程。compileTime

• 逻辑 编程基本上是通过提供断言来构建程序。

半静态输入：

• Facebook的Flow实现了动态类型和静态类型之间的混合。这个想法是即使动态代码也是隐式键入的。Flow使您可以运行服务器，该服务器在运行时监视代码，以检测可能的类型错误，即使您没有对函数进行类型注释。

类型分析并不重要。

众所周知，Agda具有图灵完备的类型系统，与ML语言（例如Ocaml）非常不同（并且计算起来更加困难）。