Фиксированная семантика компонентов copy, clone и equality

Запрет повторного объявления

Замороженные компоненты

При обсуждении идеи наследования неоднократно подчеркивался принцип Открыт-Закрыт - право, взяв компонент класса-родителя, переопределить его, возложив на него иные задачи. Могут ли появиться причины запрета такой возможности?

Обсуждение утверждений в начале лекции дало нам теоретическое понимание сути переопределений. Часть "Открыт" принципа Открыт-Закрыт дает возможность изменять компоненты потомков, но под контролем утверждений. Разрешены лишь те повторные объявления, для которых реализация согласуется со спецификацией, заданной предусловием и постусловиям оригинала.

В ряде случаев клиентам класса и клиентам классов потомков нужна гарантия, что компонент не только соблюдает спецификацию, но и пользуется в точности исходной реализацией. Достичь этого можно лишь "заморозив" его реализацию - полностью запретив переопределение компонента. Подобную возможность дает простая языковая конструкция:

frozen feature_name ... is... Остальные объявления - как обычно...

При таком описании ни один из потомков класса не может включать данный компонент в предложения redefine и undefine ни под своим, ни под любым другим именем (смена имен, конечно же, по-прежнему разрешена). Отложенный компонент по своей сути должен быть переопределен и, следовательно, не может быть заморожен.

Чаще всего замороженные (frozen) компоненты применяются в операциях общего назначения, подобных тем, что входили в состав класса GENERAL . Так, есть две версии базовой процедуры копирования:

copy, frozen standard_copy (other: ...) is

-- скопировать поля other в поля текущего объекта.

require

other_not_void: other /= Void

do

...

ensure

equal (Current, other)

end

Два компонента (copy и standard_copy ) описаны как синонимы. Правила разрешают совместно описывать два компонента класса, если они имеют общее определение. Заметьте, в данном случае только один из компонентов допускает повторное объявление, второй - заморожен. В итоге потомки вправе переопределить copy , что необходимо, например классам ARRAY и STRING , которые сравнивают содержимое, а не значение указателей. Однако параллельно удобно иметь и замороженный вариант компонента для вызова при необходимости исходной операции - standard_copy .

Компонент clone , входящий в состав класса GENERAL , тоже имеет "двойника" standard_clone , однако обе версии заморожены. Зачем понадобилось замораживать clone ? Причина кроется не в запрете задания иной семантики операции клонирования, а в необходимости сохранения совместимости семантик copy и clone , что, как побочный эффект, облегчает задачу разработчика. Общий вид объявления clone таков:

frozen clone (other:...): ... is

-- Void если other пуст; иначе вернуть новый объект, содержимое которого скопировано

из other.

do

if other /= Void then

Result := "Новый объект того же типа, что other"

Result.copy (other)

end

ensure

equal (Result, other)

end

Фраза "Новый объект того же типа, что other " есть неформальное обозначение вызова функции, которая создает и возвращает объект того же типа, что и other . (Result равен Void , если other - "пустой" указатель.)

Несмотря на замораживание компонента clone , он будет изменяться, соответствуя любому переопределению copy , например в классах ARRAY и STRING . Это удобно (для смены семантики copy-clone достаточно переопределить copy ) и безопасно (задать иную семантику clone было бы, скорее всего, ошибкой).

Переопределять clone не нужно (да и нельзя), однако при переопределении copy понадобится переопределить и семантику равенства. Как сказано в постусловиях компонентов copy и clone , результатом копирования должны быть тождественные объекты. Сама функция equal , по сути, зафиксирована, как и clone , но она зависит от компонентов, допускающих переопределение:

frozen equal (some, other: ...): BOOLEAN is

-- Обе сущности some и other пусты или присоединены

-- к объектам, которые можно считать равными?

do

Result := ((some = Void) and (other = Void)) or else some.is_equal (other)

ensure

Result = ((some = Void) and (other = Void)) or else some.is_equal (other)

end

Вызов equal (a, b) не соответствует строгому ОО-варианту a.is_ equal (b) , но на практике выгодно отличается от него, будучи применим, даже если a или b пусто. Базовый компонент is_equal не заморожен и требует согласованного переопределения в любом классе, переопределяющем copy . Это делается для того, чтобы семантика равенств оставалась совместимой с семантикой copy-clone , а постусловия copy и clone были по-прежнему верными.