Бертран Мейер - Основы объектно-ориентированного программирования

f(a:T):U is ...

Тогда вызов вида x.f(d) , появляющийся в произвольном классе B , где x типа C , будет корректен по типу, тогда и только тогда, когда:

[x]. f доступен классу B , - экспортирован всем классам или множеству классов, включающих B ;

[x]. d принадлежит типу T . Если учитывать возможность наследования, то d может принадлежать потомкам T .

[x].Результат вызова имеет тип U . В этом примере предполагается, что компонент f является функцией.

Теперь предположим, что C родовой класс с формальным родовым параметром G имеет компонент:

h (a: G): G is...

Вызов h имеет вид y.h(e) , где y сущность, объявленная как

y: C [V]

Тип V - некоторый ранее определенный тип. Теперь правило типизации - двойник неродового правила - требует, чтобы e имело тип V или при наследовании было потомком V . Аналогичное требование к результату выполнения функции h .

Требования правила понятны: V - фактический параметр, заменяющий формальный родовой параметр G параметризованного класса C , поэтому он заменяет все вхождения G при вызове компонент класса. Все предыдущие примеры следовали этой модели: вызов s.put(z) требует параметра z типа POINT , если s типа STACK [POINT] ; INTEGER если s типа STACK [INTEGER] ; и s.item возвращает результат типа POINT в первом случае и типа INTEGER во втором.

В родовом классе C [G, H, ...] рассмотрим сущность, чей тип - один из формальных родовых параметров, например x типа G . Когда класс используется клиентом для объявления сущностей, G , разумеется, может представлять любой тип. Поэтому любая операция, которую выполняют подпрограммы C над x , должна быть применима ко всем типам. Это ограничение позволяет выполнять только пять видов операций:

Использование сущностей формального родового типа

Корректно использовать сущность x , чей тип задан формальным родовым параметром G , можно следующим образом.

1Слева от оператора присваивания x := y , где выражение y также имеет тип G .

2Справа от оператора присваивания y := x , где сущность y также типа G .

3В логических выражениях вида x = y или x /= y , где y также типа G .

4Как фактический аргумент в вызове подпрограммы на месте формальных параметров типа G , или типа ANY .

5Как цель вызова компонента класса ANY .

В частности, инструкция создания вида create xнеприменима, так как нам ничего неизвестно о процедурах создания, если таковые есть, для класса, определенного возможным фактическим родовым параметром, соответствующим G .

Случаи (4) и (5) ссылаются на класс ANY . Упомянутый уже несколько раз, этот класс содержит компоненты, наследуемые всеми классами. Поэтому можно быть уверенным, что независимо от фактического типа G при родовом порождении компоненты будут доступны. Компонентами класса ANY являются все основные операции копирования и сравнения объектов: clone , copy , equal , deep_clone , deep_equal и др. Поэтому для x и y формального родового типа G корректно использовать следующие инструкции:

x.copy (y)

x := clone (y)

if equal (x, y) then ...

Случай (4) разрешает вызов a.f(x) в родовом классе C [G] , если f имеет формальный аргумент типа G . В частности, возможна ситуация, когда a может быть типа D [G] , где D другой родовой класс. В классе D [G] объявлен компонент f , требующий аргумент типа G , обозначающий в этом случае формальный родовой параметр класса D , а не класса С . (Если предыдущая фраза не совсем понятна, перечитайте ее еще раз, и, надеюсь, она покажется столь же прозрачной 10.2) , как горный ручей.)

Мы уже научились смотреть на класс - центральное понятие объектной технологии, - как на продукт слияния двух концепций: модуля и типа. До введения универсализации можно было говорить, что класс - это модуль, но это и тип данных.

С появлением универсализации второе утверждение перестало быть буквально истинным, хотя нюанс невелик. Родовой класс, объявленный как C [G] , является не типом, а шаблоном типа, задающим бесконечное множество возможных типов. Любой тип из этого множества можно получить, предоставив фактический родовой параметр, который, в свою очередь, является типом.