Кнопка под другим именем: когда статическое связывание ошибочно

Кнопка под другим именем: когда статическое связывание ошибочно

К этому моменту должен стать понятным главный вывод из изложенных в этой лекции принципов наследования:

Принцип динамического связывания

Если результат статического связывания не совпадает с результатом динамического связывания, то такое статическое связывание семантически некорректно.

Рассмотрим вызов x.r. Если x объявлена типа A, но в процессе вычисления была присоединена к объекту типа B, а в классе B компонент r переопределен, то использование в этом вызове исходной версии r из класса A - это не вопрос выбора, это просто ошибка!

Безусловно, имелись причины для переопределения r. Одной из них могла быть оптимизация, как в случае с компонентом perimeter в классе RECTANGLE, но могло также оказаться, что исходная версия r просто некорректно работает для объектов из B. Рассмотрим, например, эскизно описанный класс BUTTON (КНОПКА), являющийся наследником класса WINDOW (ОКНО) в некоторой оконной системе (кнопки являются специальным видом окон). В этом классе переопределена процедура display, так как изображение кнопки немного отличается от изображения обычного окна (например, нужно показать ее рамку). В этом случае, если w имеет объявленный тип WINDOW, но динамически связана, благодаря полиморфизму, с объектом типа BUTTON, то вызов w.display должен исполняться для "кнопочной" версии! Использование display из класса WINDOW приведет к искажению изображения на экране.

Мы не должны позволить, чтобы нас обманула гибкость системы типов, основанная на наследовании, особенно ее правило совместимости типов, позволяющее объявлять сущность на уровне абстракции более высоком, чем уровень типа присоединенного объекта во время конкретного выполнения. Во время выполнения программы единственное, что имеет значение, - это те объекты, к которым применяются компоненты, а сущности - имена в тексте программы - уже давно забыты. Кнопка под любым именем остается кнопкой, независимо от того, названа ли она в программе кнопкой или присоединена к сущности типа окно.

Это рассуждение можно подкрепить некоторым математическим анализом. Напомним условие корректности процедуры из лекции 11 об утверждениях:

{prer (xr) and INV} Bodyr {postr (xr) and INV}.

Для целей нашего обсуждения его можно немного упростить, оставив только часть, относящуюся к инвариантам классов, опустив аргументы и используя в качестве индекса имя класса A:

[A-CORRECT]

{INVA} rA {INVA}

Содержательно это означает, что всякое выполнение процедуры r из класса A сохраняет инвариант этого класса. Предположим теперь, что мы переопределили r в некотором собственном потомке B. Соответствующее свойство будет выполняться, если новый класс корректен:

[B-CORRECT]

{INVB} rB {INVB}

Напомним, что инварианты накапливаются при движении вниз по структуре наследования, так что INVB влечет INVA, но, как правило, не наоборот.

Рис. 14.14.  Версия родителя может не удовлетворять новому инварианту

Напомним, например, как RECTANGLE добавляет собственные условия к инварианту класса POLYGON. Другой пример, рассмотренный при изучении инвариантов в лекции 11, это класс ACCOUNT1 с компонентами withdrawals_list и deposits_list; его собственный потомок ACCOUNT2 добавляет к нему, возможно, по соображениям эффективности, новый атрибут balance для постоянного запоминания текущего баланса счета. К инварианту добавляется новое предложение:

consistent_balance: deposits_listltotal - withdrawals_listltotal = current_balance

Из-за этого, возможно, придется переопределить некоторые из процедур класса ACCOUNT1; например, процедура deposit, которая использовалась просто для добавления элемента в список deposits_list, сейчас должна будет модифицировать также balance. Иначе класс просто станет ошибочным. Это аналогично тому, что версия процедуры display из класса WINDOW не является корректной для экземпляра класса BUTTON.

Предположим теперь, что к объекту типа B, достижимому через сущность типа A, применяется статическое связывание. При этом из-за того, что соответствующая версия процедуры rA , как правило, не будет поддерживать необходимый инвариант (как, например, depositACCOUNT1 для объектов типа ACCOUNT2 или displayWINDOW для объектов типа BUTTON), будет получаться неверный объект (например, объект класса ACCOUNT2 с неправильным полем balance или объект класса BUTTON, неправильно показанный на экране).

Такой результат - объект, не удовлетворяющий инварианту своего класса, т.е. основным, универсальным ограничениям на все объекты такого вида - является одним из самых страшных событий, которые могут случиться во время выполнения программы. Если такая ситуация может возникнуть, то нечего надеяться на верный результат вычисления.

Суммируем: статическое связывание является либо оптимизацией, либо ошибкой. Если его семантика совпадает с семантикой динамического связывания (как в случаях (1) и (2)), то оно является оптимизацией, которую может выполнить компилятор. Если у него другая семантика, то это ошибка.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

10. Когда открыть, а когда закрыть

Из книги Волшебный котел автора Реймонд Эрик Стивен

10. Когда открыть, а когда закрыть Рассмотрев деловые модели, которые поддерживают разработку программного обеспечения с открытыми текстами, мы можем теперь приблизиться к общему вопросу о том, когда исходному коду, с точки зрения экономики, имеет смысл быть «открытым», а


Владеете ли вы своим именем?

Из книги Все под контролем: Кто и как следит за тобой автора Гарфинкель Симеон

Владеете ли вы своим именем? Рэм Аврахами [Ram Avrahami] считал, что он владеет собственным именем, но на самом деле его именем владела частная компания с 500 служащими и стоимостью 310 миллионов долларов. Аврахами обратился в суд, чтобы остановить практику компании по продаже его


Статическое архивирование в действии

Из книги Разгони свой сайт автора Мациевский Николай

Статическое архивирование в действии Есть способ обойтись просто парой строчек в конфигурационном файле (httpd.conf или .htaccess, первое предпочтительнее), если потратить пару минут и самостоятельно заархивировать все необходимые файлы. Предположим, что у нас есть


15. Объявление переменной, которая служит именем внешнего массива

Из книги Программирование автора Козлова Ирина Сергеевна

15. Объявление переменной, которая служит именем внешнего массива Рассмотрим пример: объявление переменной i, которая служит именем внешнего массива длинных целых чисел, на локальном уровне.исходный файл file1.cmain(){…}fun1(){extern long i[];…}/* исходный файл file2.c */long i[MAX] =


Запуск программы под чужим именем

Из книги Тонкости реестра Windows Vista. Трюки и эффекты автора Клименко Роман Александрович

Запуск программы под чужим именем С помощью реестра можно выполнить интересный трюк, который позволяет запускать программы под чужим именем. Например, в окне Запуск программы (Пуск ? Выполнить) вводим Pinball (известная многим игра), но после нажатия кнопки OK открывается


3.1.1. Вход в систему под другим именем

Из книги Linux-сервер своими руками автора Колисниченко Денис Николаевич

3.1.1. Вход в систему под другим именем Команда login используется для входа в linux-систему. Для входа под другим именем нужно ввести login [имя] [параметры]Если имя не указано, программа запросит его. Команда login позволяет использовать параметры, указанные в табл. 3.2. Для регистрации


Статическое связывание как оптимизация

Из книги Основы объектно-ориентированного программирования автора Мейер Бертран

Статическое связывание как оптимизация В некоторых случаях главным требованием является эффективность, и даже указанные выше небольшие накладные расходы нежелательны. В этом случае можно заметить, что они не всегда обоснованы. Вызов x.f (a, b, c...) не нуждается в


Блокировка сценария с заданным именем

Из книги Windows Script Host для Windows 2000/XP автора Попов Андрей Владимирович

Блокировка сценария с заданным именем Для того чтобы, пользуясь SRP, запретить выполнение сценариев с определенными именами, нужно создать новое правило для пути (Path Rule), которое позволяет идентифицировать программы по пути к ним. Рассмотрим, например, каким образом можно


11.3.3. Динамическое создание экземпляра класса, заданного своим именем

Из книги Программирование на языке Ruby [Идеология языка, теория и практика применения] автора Фултон Хэл

11.3.3. Динамическое создание экземпляра класса, заданного своим именем Такой вопрос мы видели многократно. Пусть дана строка, содержащая имя класса; как можно создать экземпляр этого класса?Правильный способ — воспользоваться методом const_get, который мы только что


Все определяется именем

Из книги VBA для чайников автора Каммингс Стив

Все определяется именем Вызов VBA-программы осуществляется по имени.Извините за то, что приходится начинать с технических подробностей, но другого выхода я не вижу. При вызове VBA-программы вы на самом деле запускаете одну специальную процедуру VBA. Ваша программа может


Статическое состояние

Из книги C++. Сборник рецептов автора Диггинс Кристофер

Статическое состояние Ключевое слово Static в объявлении переменной следует использовать тогда, когда вы хотите, чтобы переменная оставалась в памяти, - для того чтобы использовать ее значение - даже когда процедура завершила свою работу. В следующем примере переменная


12.3. Уведомление одного потока другим

Из книги Понимание SQL автора Грубер Мартин

12.3. Уведомление одного потока другим ПроблемаИспользуется шаблон, в котором один поток (или группа потоков) выполняет какие-то действия, и требуется сделать так, чтобы об этом узнал другой поток (или группа потоков). Может использоваться главный поток, который передает


Вход на форум под своим именем

Из книги Разработка ядра Linux автора Лав Роберт

Вход на форум под своим именем Далее заходим на главную страницу форума и видим справа вверху окошко, куда вводим свой логин и пароль (указанный при регистрации). Нажимаем кнопку «Вход».Все!Р.S. Для того чтобы каждый раз при входе на форум не вводить свой логин и пароль,


Статическое выделение памяти в стеке

Из книги Идеальный программист. Как стать профессионалом разработки ПО автора Мартин Роберт С.

Статическое выделение памяти в стеке В пространстве пользователя многие операции выделения памяти, в частности некоторые рассмотренные ранее примеры, могут быть выполнены с использованием стека, потому что априори известен размер выделяемой области памяти. В


Как помогать другим

Из книги автора

Как помогать другим Ответственные программисты должны быть готовы помогать друг другу. Программист, который изолируется в своем офисе или кабинке и отказывается отвечать на вопросы других, нарушает профессиональную этику. Ваша работа не настолько важна, чтобы вы не