Бертран Мейер - Основы объектно-ориентированного программирования

Важный синтаксический вопрос - должны ли мы установить синтаксическое различие при работе со ссылками и простыми значениями. Как отмечалось, присваивание и эквивалентность имеют различный смысл для ссылок и значений развернутых типов. Но синтаксис этого не различает, - в обоих случаях используются одинаковые символы ( := , = , /= ). Не опасно ли это? Не предпочтительнее ли использовать различные наборы символов, напоминая тем самым, что они имеют разный смысл?

Два набора символов использовались в языке Simula 67. Немного изменив нотацию для совместимости с настоящей книгой (в языке Simula referenceсокращается до ref), в Simula можно записать объявление сущности ссылочного типа C так:

x: reference C

Ключевое слово referenceуказывает, что экземпляры x будут ссылками. Рассмотрим объявления:

m, n: INTEGER

x, y: reference C

Нотация Simula, используемая для операций с простыми и ссылочными типами, приведена в таблице.

Таблица 8.3.Нотация в стиле Simula для операций со ссылками и значениями развернутых типов

Соглашения Simula лишены неоднозначности. Почему бы их не сохранить? К сожалению, эти соглашения могут служить примером благих намерений, приносящих скорее вред, нежели пользу. Проблемы начинаются в прозаической области поиска ошибок. Два набора символов похожи, - это провоцирует синтаксические ошибки, подобные использованию := вместо :- .

Такие ошибки будут обнаружены компилятором. Но хотя ограничения, проверяемые компилятором, предназначены помочь программисту, - здесь это может не сработать. Либо вы знаете разницу между семантикой ссылок и значений, и тогда подсказки компилятора о необходимости проверки, каждый раз, когда вы написали присваивание или равенство, могут показаться раздражающими. Либо вы не понимаете этой разницы, тогда его подсказки немногим могут помочь.

Но самый важный аспект соглашений Simula в том, что он не оставляет выбора: для ссылок нет доступной конструкции, дающей семантику значений. Представляется разумным для сущностей a и b ссылочного типа иметь два множества операций:

[x]. a :- b для ссылочных присваиваний и a == b сравнения ссылок;

[x]. a := b для присваивания путем копирования (эквивалент a := clone (b) или a.copy (b) в нашей нотации) и a = b для сравнения объектов (эквивалент нашего equal (a, b) ).

Но за одним исключением, Simula поддерживает только первое множество операций. Если необходимы операции второго множества ( copy или clone , сравнение объектов), придется написать специальные подпрограммы для каждого целевого класса. Исключением является TEXT , для которого Simula предлагает оба множества операций.

Кстати, при дальнейшем анализе идея предоставления двух множеств операций для всех ссылочных типов не кажется уже столь разумной. Это бы означало, что тривиальная описка - использование := вместо :- , теперь уже не обнаруживалась бы компилятором, а приводила бы к результату, далекому от ожидаемого, например, к клонированию вместо ссылочного присваивания.

Как результат этого анализа, нотация этой книги использует соглашения, отличные от тех, что используются в Simula: одни и те же символы применимы для развернутых и ссылочных типов с различной семантикой. Эффекта семантики значений можно достигнуть для объектов ссылочного типа при использовании предопределенных подпрограмм, применимых для всех типов:

[x]. a := clone (b) или a.copy (b) для объектного присваивания;

[x]. equal (a, b) для сравнения объектов на идентичность всех полей.

Эта нотация существенно отличается от нотации, применяемой для их ссылочных двойников, ( := и = , соответственно) что снижает риск появления недоразумений.

Помимо чисто синтаксических аспектов, эта проблема интересна и тем, что она представляет типичный образец компромиссов, возникающих при проектировании языка, когда требуется найти баланс между конфликтующими критериями. Один из критериев, победивших в Simula, - может быть сформулирован следующим образом: