Ключевые концепции

[x]. Классы могут иметь формальные родовые параметры, представляющие типы.

[x]. Родовые классы служат для описания общих контейнерных структур данных, реализуемых одинаково, независимо от элементов, которые они содержат.

[x]. Универсализация требуется только в типизированном языке, гарантирующем статически проверяемую безопасность типов.

[x]. Клиент родового класса должен предоставлять фактические типы для формальных параметров.

[x]. Единственные допустимые операции над сущностью, чей тип является формальным родовым параметром, - это операции, применимые к любому типу. Сущность может быть правой и левой частью оператора присваивания, фактическим аргументом подпрограммы или операндом теста на равенство или неравенство.

[x]. Понятие массива не требует специального языкового механизма и вполне укладывается в обычную схему родового библиотечного класса.

[x]. Более гибкое и продвинутое использование универсализации - полиморфные структуры данных и ограниченная универсализация - требует введения наследования.

Библиографические замечания

Один из первых языков, поддерживающий универсализацию - LPG [Bert 1983]. Язык Ada сделал эту концепцию широко известной введением механизма родовых пакетов.

Универсализация была также введена в языки формальной спецификации, такие как Z, CLEAR и OBJ-2, на которые были ссылки в лекции 6 по АТД. Родовой механизм, описанный здесь, был построен на основе механизма, представленного в ранней версии Z [Abrial 1980] [Abrial 1980a] и расширенного в [M 1985b].

Если не считать эту книгу, то одним из первых ОО-языков, поддерживающих универсализацию, был DEC's Trellis язык [Schaffert 1986].

Упражнения

У10.1 Ограниченная универсализация

Это упражнение немного специфично - оно ставит вопрос, детальный ответ на который будет дан позднее в этой книге. Его цель - дать возможность сравнить ваше решение с решением, предложенным в книге. Оно особенно полезно, если вы не знакомы с решениями, предлагаемыми в ОО-языках. Подход языка Ada может помочь в поиске решения, но и без него можно обойтись.

Продумайте механизм ограниченной универсализации, совместимый по духу с ОО-подходом. Он должен позволять автору родового класса указать, что правильные фактические родовые параметры должны обладать определенным набором операций.

У10.2 Двумерные массивы

Используя класс ARRAY как источник вдохновения и как основу реализации, напишите класс ARRAY2, описывающий двумерные массивы.