В.Ш. Кауфман - Языки программирования - концепции и принципы (1990) (1160787), страница 47

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 47)

из текста реализации, причем вне модуля видимо то и только то из реализации,

что "проявлено" в спецификации. Назовем это идеей "экспортного окна", чтобы

подчеркнуть, что экспортируется не более того, что имеется в реализации.

Вопрос. Что это дает?

Подсказка. Смотрите перечень средств, не вошедших в Оберон.

Вопрос. Знаете ли Вы примеры ЯП, где в спецификации может оказаться не

только содержимое реализации.

Основные сокращения по сравнению с Модулой-2 касаются тех средств,

которые функционально перекрываются обогащением типов, а также некоторых

средств, по мнению Вирта не оправдавших себя в базовом ЯП.

Типы данных :

нет вариантных комбинированных типов - вместо них работают обогащенные;

нет закрытых типов - вместо них работает общая идея управляемого

"проявления" компонент реализации за счет их цитирования в спецификации.

Особенно красиво это взаимодействует с обогащением типов. Например, если в

реализации (теле модуля) содержатся объявления приведенных выше типов T, T1,

T2, то в спецификации можно указать

TYPE T1 = RECORD z: REAL; END;

скрыв не только некоторые поля, но и "происхождение" типа. Вместе с тем,

процитировав спецификации нужных операций, легко сделать их (и только их)

доступными пользователям типа T1. Все содержательные возможности скрытых и

приватных типов при этом сохранены (так как в Обероне спецификации и

реализации размещаются и транслируются обязательно вместе);

нет перечисляемых, поддиапазонов, тип множества только один

(предопределенный над целыми), нет типа CARDINAL.

Вопросы. Как именно работают обогащенные типы вместо вариантных

комбинированных? О каких возможностях приватных типов идет речь?

Другие аспекты:

упрощен экспорт-импорт, ликвидирован предопределенный модуль SYSTEM с

предопределенными типами ADRESS и WORD;

убраны все средства для управления асинхронным исполнением процессов;

убран оператор цикла (FOR);

убран оператор присоединения (WITH) (точнее, он сильно переделан -

превратился в оператор для защиты правильности обращения с обогащенными

типами);

убрано даже понятие программы - пользователь видит на экране меню,

составленное из спецификаций нужных ему модулей - это и есть перечень

предоставляемых ему услуг. В самом начале - предопределенное меню.

12.9.2. Управление сетями на Обероне.

Приведем переписанный на Обероне пример УправлениеСетями с краткими

комментариями, подчеркивающими отличия Оберона от Модулы-2. Для удобства

сопоставления сохранены старые номера строчек (отсутствие номера означает,

что соответствующая строчка убрана совершенно). Так как в Обероне нет

поддиапазонов, структура объявлений типа упрощена, но эквивалентных проверок

мы в программу не вставляем для простоты. Ясно, что надежность страдает.

Вирт, по-видимому, руководствовался таким принципом : затраты должны быть

видимы программисту (должны требовать и его усилий - записывая явные

проверки, программист лучше чувствует их стоимость, чем в случае

автоматических проверок, вставляемых компилятором). Подобные соображения (с

учетом упрощения транслятора) и привели к удалению поддиапазонов из Оберона.

1. DEFINITION ПараметрыСети;

(* это заголовок спецификации (сопряжения) модуля *)

3. CONST МаксУзлов = 100;

4. МаксСвязей = 8;

5. END ПараметрыСети;

(* Списка экспорта в Обероне нет. Клиентам модуля ПараметрыСети

становятся доступными все имена, объявленные в его спецификации *)

1. DEFINITION УправлениеСетями;

2. IMPORT П: ПараметрыСети; (* МаксУзлов, МаксСвязей убраны *)

(* в списке импорта - только имена модулей, "П" - локальное имя *)

(* список экспорта не нужен *)

4. TYPE

Узел = SHORTINT; (* - встроенный тип *)

7. ПереченьСвязей = ARRAY П.МаксСвязей OF Узел;

(* индексы всегда целые, нижняя граница - 0, верхняя - МаксСвязей-1 *)

8. Связи = RECORD

9. Число : SHORTINT;

10. Узлы : ПереченьСвязей;

11. END;

12. Сети = RECORD END;

(* Аналог объявления приватного (закрытого, непрозрачного) типа. *)

(* 13. PROCEDURE Создать (VAR Сеть : Сети);

Как и в Аде, снова не обязательна процедура динамического создания сетей

- закрытые типы реализуются тем же аппаратом, что и обогащаемые - за счет

встроенных указателей - объекты таких типов могут быть и статическими. *)

14. PROCEDURE Вставить (X : Узел; VAR ВСеть : Сети);

(* Обратите внимание на режим второго параметра! *)

15. PROCEDURE Удалить (X : Узел; VAR ИзСети : Сети);

16. PROCEDURE Связать (АУзел, ВУзел : Узел; VAR ВСети : Сети);

17. PROCEDURE Присвоить (VAR Сеть1, Сеть2 : Сети);

(* В Аде последней процедуры не было. Как и в Модуле-2, во внешнем контексте

содержательное присваивание сетей описать невозможно из-за отсутствия

информации об их строении (даже у транслятора - приватной части нет!).

Поэтому приходится определять специальную процедуру для присваивания

содержательных сетей. В Обероне нельзя присваивать (полные) значения

объектам таких типов, которые объявлены в видимой части модуля. Так что тип

Сети - аналог ограниченных приватных Ады. *)

18. PROCEDURE УзелЕсть (X : Узел; VAR ВСети : Сети) : BOOLEAN;

19. PROCEDURE ВсеСвязи (X : Узел; VAR ВСети : Сети; VAR R : Связи);

(* В Обероне, как и в Паскале результат функции - только скаляр *)

20. END УправлениеСетями;

DEFINITION Клиент; (* программы - главного модуля

в Обероне нет! *)

IMPORT У: УправлениеСетями;

PROCEDURE ПостроениеСетей;

END Клиент;

MODULE Клиент;

IMPORT У: УправлениеСетями;

PROCEDURE ПостроениеСетей;

VAR Сеть1, Сеть2 : У.Сети; (* объявление переменных

типа Сети *)

BEGIN

У.Вставить (33, 13, Сеть1);

У.Присвоить (Сеть1, Сеть2);

END ПостроениеСетей;

END Клиент;

Вопрос. Как же воспользоваться таким модулем?

MODULE УправлениеСетями;

IMPORT П: ПараметрыСети;

TYPE

Узел = SHORTINT;

ПереченьСвязей = ARRAY П.МаксСвязей OF Узел;

Связи = RECORD

Число : SHORTINT;

Узлы : ПереченьСвязей;

END;

ЗаписьОбУзле = RECORD

Включен : BOOLEAN;

Связан : Связи;

END;

Сети = RECORD C: ARRAY П.МаксУзлов OF ЗаписьОбУзле END;

(* Приходится так определять тип Сети, чтобы можно было скрыть поле С;

другого способа строить закрытый тип в Обероне нет! *)

PROCEDURE УзелЕсть (X : Узел; VAR ВСети : Сети) : BOOLEAN;

BEGIN

RETURN ВСети.С[X].Включен; (* вместо указателя - поле С *)

END УзелЕсть;

Вопрос. Зачем второй параметр получил режми VAR?

Подсказка. Нужно ли копировать сеть?

PROCEDURE ВсеСвязи (X : Узел; ВСети : Сети; VAR R : Связи);

BEGIN

R := ВСети.С[X].Связан;

END ВсеСвязи;

PROCEDURE Вставить (X : Узел; VAR ВСеть : Сети);

BEGIN

ВСеть.С[X].Включен := TRUE;

ВСеть.С[X].Связан.Число := 0;

END Вставить;

PROCEDURE Присвоить (VAR Сеть1, Сеть2 : Сети);

BEGIN

Сеть2.С := Сеть1.С; (* вне модуля такого не сделаешь *)

END Присвоить;

PROCEDURE Есть_связь(АУзел, ВУзел : Узел, VAR ВСети : Сети): BOOLEAN;

VAR i : 1..П.МаксСвязей;

z : Связи;

BEGIN

z := ВСети.С[АУзел].Связан; (* вместо присоединяющего оператора *)

i := 0;

REPEAT (* цикла FOR в Обероне нет *)

IF z.Узлы(i) = BУзел THEN

RETURN TRUE ;

END;

i := i + 1;

UNTIL i < z.Число

RETURN FALSE ;

END Есть_связь ;

PROCEDURE Установить_связь(Откуда, Куда : Узел; VAR ВСети : Сети);

VAR z: Связи;

BEGIN

z := ВСети.С[АУзел].Связан; (* вместо присоединяющего оператора *)

z.Число := z.Число+1 ;

z.Узлы(z.Число) := Куда ;

END Установить_связь ;

PROCEDURE Связать (АУзел, ВУзел : Узел; VAR ВСети : Сети);

BEGIN

IF ~ Есть_связь(АУзел, ВУзел, ВСети) THEN (* "~" - отрицание *)

Установить_связь(АУзел, ВУзел, ВСети) ;

IF АУзел # ВУзел THEN (* "#" в Обероне - знак неравенства *)

Установить_связь(ВУзел, АУзел) ;

END;

END;

END Связать ;

PROCEDURE Переписать (ВУзле : Узел;

После : SHORTINT; VAR ВСети : Сети);

VAR j : SHORTINT;

BEGIN

(* присоединяющий оператор в Обероне отсутствует *)

j := После;

WHILE J > ВСети.C[ВУзле].Связан.Число-1 DO

ВСети.C[ВУзле].Связан.Узлы[j] := ВСети.C[ВУзле].Связан.Узлы[j+1];

j := j+1;

END

END Переписать;

PROCEDURE Чистить (Связь, ВУзле : Узел; VAR ВСети : Сети);

VAR i : SHORTINT;

BEGIN

i := 0;

REPEAT

IF ВСети.С[ВУзле].Связан.Узлы[i] = Связь THEN

Переписать (ВУзле, i, ВСети);

ВСети.С[ВУзле].Связан.Число := ВСети.С[ВУзле].Связан.Число-1;

EXIT;

END; i := i+1;

UNTIL i < ВСети.С[ВУзле].Связан.Число

END Чистить;

(* Мы сознательно программируем близко к А- и М-программам,

хотя можно было бы действовать рациональней. Видно, что отсутствие

присоединяющего оператора мешает - мы использовали два варианта его замены

*)

PROCEDURE Удалить (X : Узел; VAR ИзСети : Сети);

VAR i : SHORTINT;

BEGIN

ИзСети.С[X].Включен := FALSE; i := 0;

REPEAT

Чистить (X, ИзСети.C[X].Связан.Узлы[i], ИзСети);

i := i+1;

UNTIL i < ИзСети.C[X].Связан.Число

END Удалить;

END УправлениеСетями;

Итак, задача полностью решена. Обеспечена аналогичная А- и М-случаям

целостность сетей и модифицируемость. Надежность программирования меньше.

Вопрос. В чем это может повредить при управлении сетями?

Подсказка. Не всякий недостаток ЯП должен сказываться на любой

программе.

Как и в случае с Модулой-2, можно заключить, что обычные программы

можно писать на Обероне почти с тем же успехом и комфортом, что на Аде или

на Модуле-2. Вместе с тем удалось почувствовать и неудобства от ликвидации

присоединяющего оператора и привычных циклов.

Закончим краткое знакомство с ЯП Оберон утверждением, что при всей

своей "аскетичности" он вполне пригоден для выполнения роли монопольного

языка персональной рабочей станции в основном за счет двух мощнейших средств

- высокоразвитой модульности, опирающейся на идею экспортного окна и

обогащаемых типов. Работа первого из них показана, а вторым займемся в

разделе о наследуемости.

[Интересно (и поучительно) отметить, что оба эти средства суть два

взаимно дополнительных (дуальных) проявления одного и того же известнейшего

математического понятия, оказавшегося, как недавно выяснилось, полезным для

понимания "момента истины" в самых современных концепциях программирования.

Такое понимание позволяет отделять "зерна от плевел", принимать решения при

развитии и стандартизации ЯП. Подробнее об этом сказано в разделе о

наследуемости в ЯП.]

Упражнение (повышенной трудности). Попытайтесь самостоятельно

догадаться, о каком математическом понятии идет речь.

Упражнение. Промоделируйте средствами Оберона отсутствующие конструкты

Модулы-2 или Ады (кроме управления параллелизмом и средств низкого уровня).

Например, оператор цикла (FOR), вариантные записи.

Часть 2. Перспективы языков программирования

13. Перспективные модели языка

13.1. Введение

Если в первой части книги мы стремились дать представление по

возможности о всех аспектах современного языка индустриального

программирования, то во второй части наша главная цель - дать представление

о перспективах и тенденциях развития ЯП. Конечно, и в первой части нас

интересовали прежде всего понятия, принципы и концепции фундаментального

характера, которые могут претендовать на долгую жизнь в области ЯП. Мы

особенно подчеркивали ситуации, когда такой подход позволял прогнозировать

развитие ЯП.

Вместе с тем в целом мы сознательно ограничили себя рамками одного

стиля программирования, часто называемого операционным (операторным, фон-

неймановским, традиционным, классическим и т.п.), представителями которого

выступают практически все упоминавшиеся нами ЯП. Такая ограниченность была

оправдана, пока нас интересовали по возможности все аспекты практического

программирования в их взаимносогласованном воплощении в целостной знаковой

системе. Именно поэтому был выбран и единый язык примеров - Ада, а все

сопоставления обычно делались с ЯП аналогичного стиля, тем более что

операционный стиль явно доминирует в ЯП массового программирования.

Характеристики

Список файлов книги