Бертран Мейер - Основы объектно-ориентированного программирования

Для формы с явным типом create {U} x ... тип при создании есть U .

Динамическое связывание дополнит переопределение, полиморфизм и статическую типизацию, создавая базисную тетралогию наследования.

Операции, определенные для всех вариантов многоугольников, могут реализовываться по-разному. Например, perimeter ( периметр) имеет разные версии для общих многоугольников и для прямоугольников, назовем эти версии perimeterPOL и perimeterRECT . У класса SQUARE также будет свой вариант (умноженная на 4 длина стороны). При этом естественно возникает важный вопрос: что случится, если программа, имеющая разные версии, будет применена к полиморфной сущности?

Во фрагменте

create p.make (...); x := p.perimeter

ясно, что будет использована версия perimeterPOL . Точно так же во фрагменте

create r.make (...); x := r.perimeter

будет использована версия perimeterRECT . Но что, если полиморфная сущность p статически объявлена как многоугольник, а динамически ссылается на прямоугольник? Предположим, что нужно выполнить фрагмент:

create r.make (...)

p := r

x := p.perimeter

Правило динамического связыванияутверждает, что версию применяемой операции определяет динамическая форма объекта. В данном случае это будет perimeterRECT .

Конечно, более интересный случай возникает, когда из текста программы нельзя заключить, какой динамический тип будет иметь p во время выполнения. Например, что будет во фрагменте

-- Вычислить периметр фигуры выбранной пользователем

p: POLYGON

...

if chosen_icon = rectangle_icon then

create {RECTANGLE} p.make (...)

elseif chosen_icon = triangle_icon then

create {TRIANGLE} p.make (...)

elseif

...

end

...

x := p.perimeter

или после условного полиморфного присваивания if ... then p := r elseif ... then p := t ..., ; или если p является элементом полиморфного массива многоугольников, или если p является формальным аргументом с объявленным типом POLYGON некоторой процедуры, которой вызвавшая ее процедура передала фактический аргумент согласованного типа?

Тогда в зависимости от хода вычисления динамическим типом p будет RECTANGLE , или TRIANGLE , или т.п. У нас нет никакого способа узнать, какой из этих случаев будет иметь место. Но, благодаря динамическому связыванию, этого и не нужно знать: что бы ни случилось с p , при вызове будет выполнен правильный вариант компонента perimeter .

Эта способность операций автоматически приспосабливаться к тем объектам, к которым они применяются, является одной из главных особенностей ОО-систем, непосредственно относящейся к обсуждаемым в начале книги вопросам качества ПО. Ее последствия будут подробней рассмотрены далее в этой лекции.

Динамическое связывание позволяет завершить начатое выше обсуждение аспектов, связанных с потерей информации при полиморфизме. Сейчас стало понятно, почему не страшно потерять информацию об объекте: после присваивания p := q или вызова some_routine (q) , в котором p являлся формальным аргументом, теряется специфическая информация о типе q , но если применяется операция p.polygon_feature , для которой polygon_feature имеет специальную версию, применимую к q , то будет выполняться именно эта версия.

Если клиент класса POLYGON вызывает p.perimeter , то он ожидает получить значение периметра p , определенное спецификацией функции perimeter в определении этого класса. Но теперь, благодаря динамическому связыванию, клиент может вызвать другую программу, переопределенную в некотором классе-потомке. В классе RECTANGLE переопределение улучшает эффективность и не изменяет результат, но что помешало бы переопределить периметр так, чтобы новая версия вычисляла бы, скажем, площадь?

Это противоречит духу переопределения. Переопределение должно изменять реализацию процедуры, а не ее семантику. К счастью, утверждения позволяют ограничить семантику процедур. Неформально, основное правило контроля за переопределением и динамическим связыванием можно сформулировать просто: предусловие и постусловие программы должны быть применимы к любому ее переопределению, и, как мы уже видели, инвариант класса автоматически должен распространяться на всех его потомков.