Sistema de Tipos

Experimental. Algumas limitações são esperadas.

O Wippy inclui um sistema de tipos gradual com verificação sensível ao fluxo. Tipos são não-anuláveis por padrão.

Primitivos

local n: number = 3.14
local i: integer = 42         -- integer é subtipo de number
local s: string = "hello"
local b: boolean = true
local a: any = "anything"     -- dinâmico explícito (opt-out da verificação)
local u: unknown = something  -- deve ser estreitado antes do uso

any vs unknown

-- any: opt-out da verificação de tipos
local a: any = get_data()
a.foo.bar.baz()              -- sem erro, pode falhar em tempo de execução

-- unknown: desconhecido seguro, deve ser estreitado antes do uso
local u: unknown = get_data()
u.foo                        -- ERRO: não é possível acessar propriedade de unknown
if type(u) == "table" then
    -- u estreitado para table aqui
end

Segurança contra Nil

Tipos são não-anuláveis por padrão. Use ? para valores opcionais:

local x: number = nil         -- ERRO: nil não atribuível a number
local y: number? = nil        -- OK: number? significa "number ou nil"
local z: number? = 42         -- OK

Estreitamento por Fluxo de Controle

O verificador de tipos rastreia o fluxo de controle:

local function process(x: number?): number
    if x ~= nil then
        return x              -- x é number aqui
    end
    return 0
end

-- Padrão de retorno antecipado
local user, err = get_user(123)
if err then return nil, err end
-- user estreitado para não-nil aqui

-- Ou padrão
local val = get_value() or 0  -- val: number

Tipos União

local val: number | string = get_value()

if type(val) == "number" then
    print(val + 1)            -- val: number
else
    print(val:upper())        -- val: string
end

Tipos Literais

type Status = "pending" | "active" | "done"

local s: Status = "pending"   -- OK
local s: Status = "invalid"   -- ERRO

Tipos de Função

local function add(a: number, b: number): number
    return a + b
end

-- Múltiplos retornos
local function div_mod(a: number, b: number): (number, number)
    return math.floor(a / b), a % b
end

-- Retornos de erro (idioma Lua)
local function fetch(url: string): (string?, error?)
    -- retorna (data, nil) ou (nil, error)
end

-- Tipos de função de primeira classe
local double: (number) -> number = function(x: number): number
    return x * 2
end

Funções Variádicas

local function sum(...: number): number
    local total: number = 0
    for _, v in ipairs({...}) do
        total = total + v
    end
    return total
end

Tipos Record

type User = {name: string, age: number}

local u: User = {name = "alice", age = 25}

Campos Opcionais

type Config = {
    host: string,
    port: number,
    timeout?: number,
    debug?: boolean
}

local cfg: Config = {host = "localhost", port = 8080}  -- OK

Genéricos

local function identity<T>(x: T): T
    return x
end

local n: number = identity(42)
local s: string = identity("hello")

Genéricos Restritos

type HasName = {name: string}

local function greet<T: HasName>(obj: T): string
    return "Hello, " .. obj.name
end

greet({name = "Alice"})       -- OK
greet({age = 30})             -- ERRO: 'name' ausente

Tipos Interseção

Combine múltiplos tipos:

type Named = {name: string}
type Aged = {age: number}
type Person = Named & Aged

local p: Person = {name = "Alice", age = 30}

Uniões Discriminadas

type Result<T, E> =
    | {ok: true, value: T}
    | {ok: false, error: E}

type LoadState =
    | {status: "loading"}
    | {status: "loaded", data: User}
    | {status: "error", message: string}

local function render(state: LoadState): string
    if state.status == "loading" then
        return "Loading..."
    elseif state.status == "loaded" then
        return "Hello, " .. state.data.name
    elseif state.status == "error" then
        return "Error: " .. state.message
    end
end

O Tipo never

never é o tipo bottom — nenhum valor existe:

function fail(msg: string): never
    error(msg)
end

Padrão de Tratamento de Erros

O verificador entende o idioma de erro do Lua:

local value, err = call()
if err then
    -- value é nil aqui
    return nil, err
end
-- value é não-nil aqui, err é nil
print(value)

Asserção de Não-Nil

Use ! para afirmar que uma expressão é não-nil:

local user: User? = get_user()
local name = user!.name              -- afirma que user é não-nil

Se o valor for nil em tempo de execução, um erro é levantado. Use quando souber que um valor não pode ser nil mas o verificador de tipos não consegue prová-lo.

Conversões de Tipo

Conversão Segura (Validação)

Chame um tipo como uma função para validar e converter:

local data: any = get_json()
local user = User(data)              -- valida e retorna User
local name = user.name               -- acesso seguro a campo

Funciona com primitivos e tipos personalizados:

local x: any = get_value()
local s = string(x)                  -- converte para string
local n = integer(x)                 -- converte para integer
local b = boolean(x)                 -- converte para boolean

type Point = {x: number, y: number}
local p = Point(data)                -- valida estrutura do record

Método Type:is()

Valida sem lançar exceção, retorna (value, nil) ou (nil, error):

type Point = {x: number, y: number}
local data: any = get_input()

local p, err = Point:is(data)
if p then
    local sum = p.x + p.y            -- p é Point válido
else
    return nil, err                  -- validação falhou
end

O resultado é estreitado em condicionais:

if Point:is(data) then
    local p: Point = data            -- data estreitado para Point
end

Conversão Insegura

Use :: ou as para conversões não verificadas:

local data: any = get_data()
local user = data :: User            -- sem verificação em tempo de execução
local user = data as User            -- igual a ::

Use com moderação. Conversões inseguras ignoram a validação e podem causar erros em tempo de execução se o valor não corresponder ao tipo.

Reflexão de Tipos

Tipos são valores de primeira classe com métodos de introspecção.

Kind e Name

print(Number:kind())                 -- "number"
print(Point:kind())                  -- "record"
print(Point:name())                  -- "Point"

Campos de Record

Itera sobre campos do record:

type User = {name: string, age: number}

for name, typ in User:fields() do
    print(name, typ:kind())
end
-- name    string
-- age     number

Acessa tipos de campos individuais:

local nameType = User.name           -- tipo do campo 'name'
print(nameType:kind())               -- "string"

Tipos de Coleção

local arr: {number} = {1, 2, 3}
local arrType = typeof(arr)
print(arrType:elem():kind())         -- "number"

local map: {[string]: number} = {}
local mapType = typeof(map)
print(mapType:key():kind())          -- "string"
print(mapType:val():kind())          -- "number"

Tipos Opcionais

local opt: number? = nil
local optType = typeof(opt)
print(optType:kind())                -- "optional"
print(optType:inner():kind())        -- "number"

Tipos União

type Status = "pending" | "active" | "done"

for variant in Status:variants() do
    print(variant)
end

Tipos de Função

local fn: (number, string) -> boolean

local fnType = typeof(fn)
for param in fnType:params() do
    print(param:kind())
end
print(fnType:ret():kind())           -- "boolean"

Comparação de Tipos

print(Number == Number)              -- true
print(Integer <= Number)             -- true (subtipo)
print(Integer < Number)              -- true (subtipo estrito)

Tipos como Chaves de Tabela

local handlers = {}
handlers[Number] = function() return "number handler" end
handlers[String] = function() return "string handler" end

local h = handlers[typeof(value)]
if h then h() end

Anotações de Tipo

Adicione tipos a assinaturas de função:

-- Tipos de parâmetro e retorno
local function process(input: string): number
    return #input
end

-- Tipos de variáveis locais
local count: number = 0

-- Aliases de tipo
type StringArray = {string}
type StringMap = {[string]: number}

Validadores de Tipo

Adicione restrições de validação em tempo de execução aos tipos usando anotações:

-- Validador único
local x: number @min(0) = 1

-- Múltiplos validadores
local x: number @min(0) @max(100) = 50

-- Padrão de string
local email: string @pattern("^.+@.+$") = "test@example.com"

-- Validador sem argumentos
local x: number @integer = 42

Validadores Embutidos

Validadores de Campos de Record

type User = {
    age: number @min(0) @max(150),
    name: string @min_len(1) @max_len(100)
}

Validadores de Elementos de Array

local scores: {number @min(0) @max(100)} = {85, 90}

Validadores de Membros de União

local id: number @min(1) | string @min_len(1) = 1

Regras de Variância

Subtipagem

• integer é um subtipo de number
• never é um subtipo de todos os tipos
• Todos os tipos são subtipos de any
• Subtipagem de união: A é subtipo de A | B

Adoção Gradual

Adicione tipos incrementalmente — código sem tipos continua funcionando:

-- Código existente funciona inalterado
function old_function(x)
    return x + 1
end

-- Novo código recebe tipos
function new_function(x: number): number
    return x + 1
end

Comece adicionando tipos a:

1. Assinaturas de função em fronteiras de API
2. Handlers HTTP e consumidores de fila
3. Lógica de negócio crítica

Verificação de Tipos

Execute o verificador de tipos:

wippy lint

Reporta erros de tipo sem executar o código.