first_element, previous, active, next: LINKABLE [G]
В классе TWO_WAY_LIST каждая из этих сущностей должна быть объявлена заново. Аналогичная процедура ждет и другие порожденные классы. Многие функции, такие как put_right, имеют "односвязные" аргументы и нуждаются в повторном определении. В итоге реализация TWO_WAY_LIST будет во многом дублировать оригинал.
Понятие опорного элемента
В отличие от других проблем, решение которых предложено в этой лекции, такое тиражирование кода не связано с тем, что система типов препятствует нам в выполнении задуманного. Повторное объявление ковариантных типов разрешает их переопределение, но заставляет нас заниматься утомительным копированием текста.
Заметим: наши примеры действительно требуют переопределения типа, но ничего более. Все сводится только к этому. Из этого следует решение проблемы - необходимо создать механизм не абсолютного, а относительного объявления типа сущности.
Назовем такое объявление закрепленным (anchored). Пусть закрепленное объявление типа имеет вид
like anchor
где anchor, именуемый опорным (anchor) элементом объявления, - это либо запрос (атрибут или функция) текущего класса, либо предопределенное выражение Current. Описание my_entity: like anchor в классе A, где anchor - запрос, означает выбор для сущности типа, аналогичного anchor, с оговоркой, что любое переопределение anchor вызовет неявное переопределение my_entity.
Если anchor имеет тип T, то в силу закрепленного объявления my_entity в классе A будет трактоваться так, будто тоже имеет тип T. Рассматривая лишь класс A, вы не найдете различий между объявлениями:
my_entity: like anchor
my_entity: T
Различия проявятся только в потомках A. Будучи описана подобной (like) anchor, сущность my_entity автоматически будет следовать всем переопределениям типа anchor, освобождая от них автора класса.
Обнаружив, что класс содержит ряд сущностей, чьи потомки должны переопределяться одинаково, вы можете избавить себя от всех переопределений, кроме одного, объявив все элементы "подобными" (like) первому и определяя заново лишь его. Остальное будет сделано автоматически.
Вернемся к LINKED_LIST. Выберем first_element в качестве опорного для других сущностей типа LINKABLE [G]:
first_element: LINKABLE [G]
previous, active, next: like first_element
Локальная сущность new процедуры put_right класса LINKED_LIST тоже должна иметь тип like first_element, и это - единственное изменение в процедуре. Теперь достаточно переопределить first_element как BI_LINKABLE в классе TWO_WAY_LIST, как LINKED_TREE в LINKED_TREE и т.д. Сущности, описанные как like, не нужно указывать в предложении redefine. Не требуется и повторное определение put_right.
Итак, закрепленные определения есть весьма важное средство сохранения возможности повторного использования при статической типизации.
Опорный элемент Current
В качестве опорного элемента можно использовать Current, обозначающий текущий экземпляр класса (о текущем экземпляре см. лекцию 7). Сущность, описанная в классе A как like Current, будет считаться в нем имеющей тип A, а в любом B, порожденном от A, - имеющей тип B.
Эта форма закрепленного объявления помогает решить оставшиеся проблемы. Исправим объявление conjugate, получив правильный тип результата функции класса POINT:
conjugate: like Current is
... Все остальное - в точности, как раньше ...
Теперь в каждом порожденном классе тип результата conjugate автоматически определяется заново. Так, в классе PARTICLE он меняется на класс PARTICLE.
В классе LINKABLE, найдя объявления
right: LINKABLE [G]
put_right (other: LINKABLE [G]) is...
замените LINKABLE [G] на like Current. Компонент left класса BI_LINKABLE объявите аналогично.
Эта схема применима ко многим процедурам set_attribute. В классе DEVICE имеем:
class DEVICE feature
alternate: like Current
set_alternate (a: like Current) is
-- Пусть a - альтернативное устройство.
do
alternate := a
end
... Прочие компоненты ...
end
Еще раз о базовых классах
С введением закрепленных типов нуждается в расширении понятие базового класса типа.
Сначала классы и типы были для нас едины, и это их свойство - отправной пункт ОО-метода, - по существу, сохраняется, хотя нам пришлось немного расширить систему типов, добавляя в классы родовые параметры. Каждый тип основан на классе и для типа определено понятие базового класса. Для типов, порожденных универсальным классом с заданными фактическими родовыми параметрами, базовым классом является универсальный класс, в котором удалены фактические параметры. Так, например, для LIST [INTEGER] базовым классом является LIST. На классах основаны и развернутые типы; и для них аналогично: для expanded SOME_CLASS [...] базовый класс - SOME_CLASS.
Закрепление типов - это еще одно расширение системы типов, которое, подобно двум предыдущим, сохраняет свойство выводимости каждого типа непосредственно из класса. Базовым для like anchor является базовый класс типа сущности anchor в текущем классе. Если anchor есть Current, базовым будет класс, в котором это объявление содержится.
Правила о закрепленных типах
Теоретически ничто не мешает нам записать like anchor для самого элемента anchor как сущности закрепленного типа. Достаточно ввести правило, которое запрещало бы циклы в декларативных цепочках.
| Вначале закрепленные опорные элементы (anchored anchor) были запрещены, но это новое, более либеральное правило придает системе типов большую гибкость. |