Бертран Мейер - Основы объектно-ориентированного программирования

Какое родовое ограничение использовать для класса VECTOR ? Обсуждая множественное наследование, мы ввели в рассмотрение NUMERIC - класс объектов, допускающих базисные арифметические операции: сложение и умножение с нулем и единицей (лежащая в его основе математическая структура называется кольцом). Эта модель кажется вполне уместной, хотя нам необходимо пока только сложение. Соответственно, класс будет описан так:

indexing

description: "Векторы, допускающие сложение"

class

VECTOR [G -> NUMERIC]

... Остальное - как и раньше (но теперь правильно!) ...

После чего ранее некорректная конструкция в теле цикла

Result.put(item (i) + other.item (i), i)

становится допустимой, поскольку item (i) и other.item (i) имеют тип G , а значит, к ним применимы все операции NUMERIC , включая, инфиксный " + ".

Следующие родовые порождения корректны, если полагать, что все классы, представленные как фактические родовые параметры, являются потомками NUMERIC :

VECTOR [NUMERIC]

VECTOR [REAL]

VECTOR [COMPLEX]

Класс EMPLOYEE не порожден от NUMERIC , так что попытка использовать VECTOR [EMPLOYEE] приведет к ошибке времени компиляции.

Абстрактный характер NUMERIC не вызывает никаких проблем. Фактический параметр при порождении может быть как эффективным (примеры выше), так и отложенным ( VECTOR [NUMERIC_COMPARABLE] ), если он порожден от NUMERIC .

Аналогично описываются класс словаря и класс, поддерживающий сортировку:

class DICTIONARY [G, H -> HASHABLE] ...

class SORTABLE [G -> COMPARABLE] ...

Вот некий трюк с нашим примером: спросим себя, возможен ли вектор векторов? Допустим ли тип VECTOR [VECTOR [INTEGER]] ?

Ответ следует из предыдущих правил: только если фактический родовой параметр совместим с NUMERIC . Сделать это просто - породить класс VECTOR от класса NUMERIC (см. упражнение 16.2):

indexing

description: "Векторы, допускающие сложение"

class

VECTOR [G -> NUMERIC]

inherit

NUMERIC

... Остальное - как и раньше...

Векторы, подобные этому, можно и впрямь считать "числовыми". Операции сложение и умножение дают структуру кольца, в котором роль нуля ( zero ) играет вектор из G -нулей, и роль единицы ( unity ) - вектор из G -единиц. Операция сложения в этом кольце - это, строго говоря, векторный вариант infix "+", речь о котором шла выше.

Можно пойти дальше и использовать VECTOR [VECTOR [VECTOR [INTEGER]]] и так далее - приятное рекурсивное приложение ограниченной универсальности.

Конечно же, не все случаи универсальности ограничены. Форма - STACK [G] или ARRAY [G] - по-прежнему существует и называется неограниченной универсальностью. Пример DICTIONARY [G, H -> HASHABLE] показывает, что класс одновременно может иметь как ограниченные, так и неограниченные родовые параметры.

Изучение ограниченной универсальности дает шанс лучше понять неограниченный случай. Вы, конечно же, вывели правило, по которому class C [G]следует понимать как class C [G -> ANY]. Поэтому если G - неограниченный типовой параметр (например, класса STACK ), а x - сущность, имеющая тип G , то мы точно знаем, что можем делать с сущностью x : читать и присваивать значения, сравнивать ( = , /= ), передавать как параметр и применять в универсальных операциях clone , equal и прочее.

Наша следующая техника адресуется к тем областям Объектной страны, в которых из страха тиранического поведения мы не можем позволить править простым правилам типизации, не встречая никакого сопротивления.

Цель правил типов, введенных вместе с наследованием, в достижении статически проверяемого динамического поведения, так чтобы система, прошедшая проверку при компиляции, не выполняла неадекватных операций над объектами во время выполнения.

Вот два основных правила, представленных в первой лекции о наследовании ( лекция 14).

[x]. Правило Вызова Компонентов: запись x.f осмысленна лишь тогда, когда базовый класс x содержит и экспортирует компонент f .