Сигнатура означает подпись, на английском signature. В программировании сигнатура позволяет идентифицировать функцию, класс, метод или интерфейс среди многих других. Что такое сигнатура, как она применяется в разных языках и для чего полезна, читайте в данной статье.
Что такое сигнатура в программировании
Сигнатура — это объявление функции или метода, а также его параметры. Сигнатура содержит информацию о том, какие аргументы передаются в функцию или метод, их типы и названия, а также информацию о возвращаемых значениях.
При объявлении функции, сигнатура может содержать следующую информацию:
имя функции;
типы и количество параметров.
Например, сигнатура простой функции сложения на JavaScript может выглядеть так:
////javascript
function add(x, y) {
return x + y;
}
////
Эта сигнатура содержит имя функции «add», два параметра, «x» и «y», и возвращаемое значение – сумма двух параметров.
Сигнатура функции на C++ может выглядеть следующим образом:
////c++
void swap(int* a, int* b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
////
Сигнатура содержит имя функции «swap», которая меняет местами два указателя, «a» и «b», и меняет местами значения объектов, на которые указывают эти указатели.
Сигнатура нужно, чтобы разработчики понимали, как называются функция или метод, и что они возвращают, без необходимости их внедрять и проверять. Это позволяет проще читать, понимать и корректировать код, а также вылавливать ошибки в коде в процессе разработки.
В программировании существуют несколько типов сигнатур.
Сигнатура функции
Сигнатура содержит информацию о том, какие аргументы принимает функция и какое значение она возвращает. Например, приведенная выше JavaScript-функция «add» принимает два аргумента «x» и «y» и возвращает их сумму. Это очевидно из сигнатуры.
Сигнатура класса
Сигнатура класса содержит информацию о конструкторе, методах и свойствах класса. Например, в C++ класс «Stack» сообщает:
////c++
class Stack {
public:
Stack();
~Stack();
void push(int x);
int pop();
private:
int *arr;
};
////
В ней указано, что у класса есть конструктор «Stack()», деструктор «~Stack()», методы push(int x) и pop(). Так же указано, что у класса есть приватное поле «arr».
Сигнатура метода
Сигнатура метода содержит информацию о том, какие аргументы принимает метод и какое значение он возвращает. Например, у метода «swap» в Java сигнатура сообщает:
////java
int swap(int a, int b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
////
Тут указано, что метод swap принимает два аргумента int a и int b и возвращает их же, поменяв местами.
Сигнатура интерфейса
Сигнатура интерфейса содержит информацию о методах и свойствах классов, связанных со взаимодействием интерфейса. Например, в Java сигнатура интерфейса «Comparable» сообщает:
////java
public interface Comparable {
int compareTo(Object obj);
}
////
Тут сообщается, что указанный класс должен применить метод compareTo.
Разные типы сигнатур нужны разработчикам, чтобы понимать структуру и поведение объектов и методов и избегать ошибок и непоследовательностей в коде.
Сигнатура в разных языках программирования
В языке С++ сигнатура метода или класса определяет его тип и количество параметров, передаваемых в метод при вызове. Сигнатура метода или класса в С++ содержит:
имя метода/класса;
список имен параметров;
список типов параметров;
список ключевых слов доступности (public, private, protected, friend);
список ключевых слов наследства (public, private, protected);
список ключевых слов параметров (in, out, constant).
Пример сигнатуры метода:
////c
int add(int a, int b) {
return a+b;
}
////
В этой сигнатуре метода есть имя метода add, а также два параметра int a и int b. Также есть ключевое слово `int` в конце, которое указывает на возвращаемый тип данных int. Ключевое слово `in` указывает на то, что параметры не могут быть изменены внутри метода, а параметры `out` и `constant` указывают на то, что параметры могут быть изменены как внутри, так и снаружи метода. Ключевое слово `private` указывает на то, что метод может быть вызван только из класса, в котором он был объявлен.
Сигнатура в языке Java
В языке Java сигнатура содержит следующую информацию:
имя метода, конструктора или поля;
список типов параметров, которое указывает на тип данных, которые метод, конструктор или поле принимает в качестве параметров;
список типов возвращаемого значения, который указывает на тип данных, который метод, конструктор или поле возвращает;
модификаторы доступа (public, private, protected, static, final, volatile и.т.д.), которые указывают на доступность метода, конструктора или поля;
ключевые слова (abstract, static, final) для наследования.
Пример сигнатуры метода:
////java
int sum(int a, int b) {
return a+b;
}
////
В этой сигнатуре метода есть имя метода sum, а также два параметра int a и int b. Также есть ключевое слово `int` в конце, которое указывает на возвращаемый тип данных int.
Особенности применения сигнатуры в JavaScript
JavaScript не является языком строгой типизации. Типизация в нем динамическая, свободная от ограничений типов. Именно поэтому в JavaScript сигнатуры особенно важны. В коде они могут выглядеть как стрелки над функциями с указанием типов.
Курс JavaScript Start — это прекрасная возможность изучить один из самых востребованных языков программирования в вашем темпе и в удобное время. Уже записанные лекции позволят вам гибко планировать свое время и обучаться в удобном для вас темпе. На курсе вы освоите все основы языка Javascript, а также научитесь создавать интерактивные веб-приложения и сайты. Присоединяйтесь к JavaScript Start и начните свой путь в освоении JS.
Компилятор в JavaScript может самостоятельно вывести тип для всякого выражения, используя систему Хиндли-Миленар. Но иногда, особенно в случаях использования параметрического полиморфизма, возникают сложности с определением типа выражения. Поэтому тип выражения рекомендуется указывать в сигнатуре, что позволяет отслеживать работу функции.
Один из возможных примеров использования сигнатуры:
// length :: String → Number
const length = s => s.length;
В этом примере интересно то, что перед стрелкой записан входящий тип length, а после стрелки – возвращаемый тип s.length. Если освоить навык чтения таких сигнатур, это сделает работу с кодом на JavaScript заметно проще.
Вместо заключения
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.
Использование сигнатур позволяет уменьшить количество ошибок и облегчить поддержку кода. Я столкнулся с ситуациями, когда отсутствие сигнатур приводило к непредсказуемым ошибкам и затрудняло отладку кода.
Как правильно написать сигнатуру функции?
Сигнатура функции должна содержать имя функции, тип возвращаемого значения и типы параметров. Например, def my_function(param1: int, param2: str) -> bool:
Какие инструменты и языки программирования поддерживают использование сигнатур?
Многие языки программирования, такие как Python, TypeScript, Java, C# и Kotlin, поддерживают использование сигнатур. Я работал с Python и Java и использовал сигнатуры в обоих языках.
Может ли использование сигнатур привести к увеличению объема кода?
Да, использование сигнатур может привести к увеличению объема кода, но это может сократить количество ошибок и упростить поддержку кода. Опираясь на личный опыт, я заметил, что использование сигнатур может сделать код более читабельным и понятным для других разработчиков.
Как сигнатуры связаны с тестированием кода?
Использование сигнатур может упростить тестирование кода, так как они помогают определить ожидаемый тип возвращаемого значения и типы параметров. Я использовал сигнатуры вместе с фреймворками тестирования, такими как Jest и Pytest, чтобы создавать тесты для функций.
Какие инструменты и ресурсы помогут мне улучшить свои навыки написания сигнатур?
Существует множество онлайн-курсов и ресурсов для изучения сигнатур в программировании. Я рекомендую менторинг на FoxmindED, а также официальную документацию языков программирования, которые вы используете. Также полезно изучить код других разработчиков и практиковаться в написании сигнатур на практике.
Напишите в комментариях, что еще вы хотите знать о сигнатуре!
This website uses cookies so that we can provide you with the best user experience possible. Cookie information is stored in your browser and performs functions such as recognising you when you return to our website and helping our team to understand which sections of the website you find most interesting and useful.
Strictly Necessary Cookies
Strictly Necessary Cookie should be enabled at all times so that we can save your preferences for cookie settings.
If you disable this cookie, we will not be able to save your preferences. This means that every time you visit this website you will need to enable or disable cookies again.
3rd Party Cookies
This website uses Google Analytics to collect anonymous information such as the number of visitors to the site, and the most popular pages.
Keeping this cookie enabled helps us to improve our website.
Please enable Strictly Necessary Cookies first so that we can save your preferences!
Напишите в комментариях, что еще вы хотите знать о сигнатуре!