Бертран Мейер - Основы объектно-ориентированного программирования

Однократная процедура - это важный прием, упрощающий применение библиотек и других программных пакетов.

Однократные процедуры и функции могут иметь параметры, необходимые, по определению, лишь при первом вызове.

В этом разделе мы обсудим конкретную техническую проблему, поэтому при первом чтении книги его можно пропустить.

Однократные функции, тип которых не является встроенным, вносят потенциальную несовместимость с механизмом закрепления типов и универсальностью.

Начнем с универсальности. Пусть в родовом классе EXAMPLE [G] есть однократная функция, чей тип родовой параметр:

f: G is once ... end

Рассмотрим пример ее использования:

character_example: EXAMPLE [CHARACTER]

...

print (character_example.f)

Пока все в порядке. Но если попытаться получить константу с другим родовым параметром:

integer_example: EXAMPLE [INTEGER]

...

print (integer_example.f + 1)

В последней инструкции мы складываем два числа. Первое значение, результат вызова f , к сожалению, уже найдено, поскольку f - однократная функция, причем символьного, а не числового типа. Сложение окажется недопустимым.

Проблема заключается в попытке разделения значения разными формами родового порождения, ожидающими значения, тип которого определяется родовым параметром. Аналогичная ситуация возникает и с закреплением типов. Представим себе класс B , добавляющий еще один атрибут к компонентам своего родителя A :

class B inherit A feature

attribute_of_B: INTEGER

end

Пусть A имеет однократную функцию f , возвращающую результат закрепленного типа:

f: like Current is once create Result make end

и пусть первый вызов функции f имеет вид:

a2 := a1.f

где a1 и a2 имеют тип A . Вычисление f создаст экземпляр A и присоединит его к сущности a2 . Все прекрасно. Но предположим, далее следует:

b2 := b1.f

где b1 и b2 имеют тип B . Не будь f однократной функцией, никакой проблемы бы не возникло. Вызов f породил бы экземпляр класса B и вернул его в качестве результата. Но функция является однократной, а ее результат был уже найден при первом вызове. И это - экземпляр A , но не B . Поэтому инструкция вида:

print (b2.attribute_of_B)

попытается обратиться к несуществующему полю объекта A .

Проблема в том, что закрепление вызывает неявное переопределение типов. Если бы f была переопределена явно, с применением в классе B объявления

f: B is once create Resultl make end

при условии, что исходный вариант f в классе A возвращает результат типа A (а не like Current), все было бы замечательно: экземпляры A обращались бы к версии f для A , экземпляры B - к версии f для B . Однако закрепление типов было введено как раз для того, чтобы избавить нас от таких явных переопределений.

Эти примеры - свидетельства несовместимости семантики однократных функций (с процедурами все прекрасно) с результатами применения закрепленных типов и формальных родовых параметров. Одно из решений проблемы в том, чтобы трактовать такие случаи как явные переопределения, приняв за правило то, что результат однократной функции совместно используется лишь в пределах одной формы родовой порождения, а при закреплении результата - лишь среди экземпляров своего класса. Недостатком такого подхода, впрочем, является, что он не отвечает интуитивной семантике однократных функций, которые, с позиции клиента, должны быть эквивалентны разделяемым атрибутам. Во избежание недоразумений и возможных ошибок можно пойти на более суровые меры, наложив полный запрет на сценарии подобного рода:

Правило для однократной функции

Тип результата однократной функции не может быть закреплен и не может включать любой родовой параметр.

В начале этой лекции были введены символьные константы, значением которых является символ. Например:

Backslash: CHARACTER is '\'

Однако нередко классам требуются строковые константы, использующие, как обычно, для записи константы двойные кавычки:

[S1]

Message: STRING is "Syntax error" -- "Синтаксическая ошибка"

Вспомните, что STRING - не простой тип. Это - библиотечный класс, поэтому значение, связанное с сущностью Message во время работы программы, является объектом, то есть экземпляром STRING . Как вы могли догадаться, такое описание является сокращенной формой объявления однократной функции вида:

[S2]

Message: STRING is

-- Строка из 12 символов

once

create Result.make (12)

Result.put ('S', 1)

Result.put ('y', 2)

...

Result.put ('r', 12)

end

Строковые значения являются не константами, а ссылками на разделяемые объекты. Любой класс, имеющий доступ к Message , может изменить значение одного или нескольких символов строки. Строковые константы можно использовать и как выражения при передаче параметров или присваивании:

Message_window.display ("НАЖМИТЕ ЛЕВУЮ КНОПКУ ДЛЯ ВЫХОДА")

greeting := "Привет!"

Иногда при разработке программ возникает потребность в сущности, принимающей лишь несколько значений, характеризующих возможные ситуации. Так, операция чтения может вернуть код результата, значениями которого будут признаки успешной операции, ошибки при открытии и ошибки при считывании. Простым решением проблемы было бы применение целочисленного атрибута:

code: INTEGER

и набора символьных констант

[U1]

Successful: INTEGER is 1

Open_error: INTEGER is 2

Read_error: INTEGER is 3

которые позволяют записывать условные инструкции вида

[U2]

if code = Successful then ...

или инструкции выбора

[U3]

inspect

code

when Successful then

...

when ...

end

Но такой перебор значений констант утомляет. Следующий вариант записи действует так же, как [U1]:

[U4]

Successful, Open_error, Read_error: INTEGER is unique

Спецификатор unique, записанный вместо буквального значения в объявлении атрибута-константы целого типа, указывает на то, что это значение выбирает компилятор, а не сам разработчик. При этом условная инструкция [U2] и оператор выбора [U3] по-прежнему остаются в силе.