Бертран Мейер - Основы объектно-ориентированного программирования

class C feature

...

end

class COMPOSITE2 feature

x: C

y: expanded C

reattach is

do x := y end

end

При вызове компонента reattach в результате присваивания x будет присоединен к объекту, являющемуся клоном объекта y .

Следующая таблица обобщает семантику присоединения изученных случаев:

Таблица 8.1.Эффект присоединения x:=y

Семантика операций, проверяющих эквивалентность ( = и /= ) должна быть совместимой с семантикой присваивания. Наряду с операцией = можно использовать и equal . Какую из этих операций следует применять, зависит от обстоятельств.

[x].(E1) Если x и y - ссылки, их можно тестировать как на ссылочную эквивалентность, так и на объектную эквивалентность при условии, что ссылки не void . Мы определили операцию x = y , как обозначающую ссылочную эквивалентность в этом случае. Функция equal , введенная для проверки объектной эквивалентности, дополнена и применима, когда x или y - void .

[x].(E2) Если x и y - развернутого типа, единственный смысл имеет объектное сравнение.

[x].(E3) Если x - ссылка, y - развернутого типа, объектное сравнение - единственно возможный смысл операции и в данном случае. Сравнение расширяется, допуская случай, когда x - void , возвращая значение false в этой ситуации, поскольку y не может быть void .

Этот анализ дает желаемую интерпретацию равенства = во всех случаях. Для объектного сравнения всегда доступна функция equal , расширенная на случаи, когда один или оба операнда принимают значение void . Следующая таблица подводит итог семантике сравнения:

Таблица 8.2.Семантика сравнения x=y

Сравнение таблиц 8.1 и 8.2 показывает совместимость присваивания и операций сравнения в упоминавшемся уже смысле. Напомним, в частности, что equal (x, y) будет истинно после выполнения x := clone (y) или x. copy (y) .

Обсуждаемые проблемы возникают во всех языках, включающих ссылки и указатели, таких как Pascal, Ada, Modula-2, C, Lisp и другие. Они особенно актуальны для ОО-языков, в которых все создаваемые пользователем типы являются ссылочными. В дополнение к причинам, объясняемых в разделе обсуждения, в синтаксисе явно не отражается факт представления объектов ссылками, так что следует быть особо внимательными при проверке эквивалентности объектов.

В предыдущих разделах отмечалось, что два свойства модели времени выполнения заслуживают дополнительного внимания. Во-первых, важная роль ссылок. Во-вторых, двойственность семантики базовых операций (присваивания, передачи параметров, проверки на равенство), имеющих различный смысл для ссылок и развернутых операндов.

Для x и y ссылочного типа при непустом значении y присваивание x := y или соответствующее присоединение в результате вызова приведут к тому, что x и y будут присоединены к одному и тому же объекту.

Рис. 8.23. Разделение как результат присоединения

В результате x и y становятся тесно связанными до тех пор, пока x или y не будет присвоено новое значение. В частности любая операция вида x.f , где f некоторый компонент соответствующего класса, приведет к тому же результату, что и y.f , поскольку воздействует на тот же объект.

Присоединение x к тому же объекту, что и y , известно как назначение динамического псевдонима (dynamic aliasing). Псевдоним является динамическим, поскольку существует только во время выполнения.

Наличие динамических псевдонимов оказывает более серьезное влияние на операции присваивания с участием сущностей ссылочного типа, нежели с участием сущностей развернутого типа. В случае x и y развернутого типа INTEGER присваивание x := y просто устанавливает для x значение y и никакого связывания x и y не происходит. После подобного присваивания с участием ссылочных типов x и y становятся псевдонимами одного объекта.

Неприятным последствием применения псевдонимов (и статических, и динамических) является воздействие операций на сущности, даже не упоминаемые в операциях.

Модель вычислений без псевдонимов обладает приятным свойством: приведенный ниже фрагмент всегда справедлив

[БЕЗ СЮРПРИЗОВ]

-- Предположим, что свойство P(y) выполняется

x := y

C (x)

-- P(y) останется выполнимым.

Этот пример подразумевает, что P (y) это частное свойство y , а C (x) некая операция с участием x , но не y . В этом случае никакие действия над x не влияют на значение y .

Для сущностей развернутых типов это действительно так. Приведем типичный пример с x и y типа INTEGER :

-- Предположим, что здесь y = 0

x := y

x := -1

-- По-прежнему y "= 0.

В этом случае нет никакого способа изменить y путем присваивания значения x . Обратимся теперь к аналогичной ситуации с участием динамических псевдонимов. Пусть x и y экземпляры следующего класса C :