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深入解析ADA语言中的多态性:从2005版本改进到Class-Wide类型

qer1231年前 (2025-03-08)欧意交易所资讯445

多态性是面向对象的核心特征。据说,即使95岁也不支持ADA,也不支持多态性。这可能不是一个重大缺陷,但设计师认为,多态性可能不一定能够在ADA语言的通常应用模式中很好地发挥作用。但是毕竟,多态性是非常重要的属性。幸运的是,2005年的版本已经进行了一些改进,关键是引入整个类型的类型,即“类Token()生成的类型”在基类中提出。由于ADA倡导静态对象的共同使用,因此在这种情况下,多态性看起来有些奇怪。另一方面,多态性通常与指针参考有很大关系。 ADA的指针声明和对象和指针的类型规格非常严格,因此它不像其他语言那样方便和灵活。

以下示例基本上说明了此功能,以及其他一些语言功能和编程点:

1。第一个是定义基类包装的声明(.ADS)。笔记:

- ADA的语言功能是,它使用软件包作为对象的封装单位(数据 +操作),因此不应像其他面向对象的语言那样将以下基类视为命名空间,而应作为此封装概念的一部分;

-ADA数据封装单元要么完全可见(等效于),要么在完全看不见的区域中定义。

package person is
  type gender_type is (female, male);
  type object is tagged private;
  
  procedure set_name (o : in out object; name : string);
  procedure set_gender (o : in out object; gender : gender_type);
  procedure put(o : in object);
private
  -- private region
  -- encapsulated object data (tagged as it's object oriented)
    type object is tagged
    record
      name   : string(1..10);
      gender : gender_type;
    end record;
end person;

2。第二个是其实现(.ADB),该实现(.ADB)定义了3种方法(数据单元出现在第一个参数中),该方法分别负责设置名称,性别和打印。最新的ADA支持这些方法被称为数据单位成员。这里的打印方法将用于测试多态性。

with Ada.Text_IO;
package body person is
  procedure set_name (o : in out object; name : string) is
  begin
    o.name := name;
  end;
  procedure set_gender (o : in out object; gender : gender_type) is
  begin
    o.gender := gender;
  end;
  procedure put(o : in object) is
  begin
    Ada.Text_IO.Put(o.name);
    Ada.Text_IO.Put(" is a ");
    Ada.Text_IO.Put_Line(Gender_Type'Image(o.gender));
  end put;
end person;

3。然后是子类(.ADS)的声明,其中表明(同名是可以的,但是用名称进行区别,这意味着代表对象的标识符表示继承。这里还显示了嵌套定义功能(ADA类似于一种语言,该语言可以在任何可定义的位置嵌套并定义各种程序内容);枚举()在语法上与C/C ++相似,C/C ++不使用类型名称作为常数,因此有必要避免污染。例如,如果此处的第一个元素定义为ADA,则将影响随后的ADA的汇编。

with person;
with Ada.Containers.Ordered_Sets;
package programmer is
  -- extends object in original package to what it is as a programmer
  type object is new person.object with private;
  -- nested package for putting languages and related functions together
  package languages is
    type name is (adabyron, algol, basic, c, cobol, cplusplus, csharp,
                  delphi, fortran, java, javascript, lisp, pascal,
                  perl, prolog, python, ruby);
    package sets is new Ada.Containers.Ordered_Sets(languages.name);
  end languages;
  procedure set_skills (o : in out object; langs : languages.sets.set);
  procedure add_skill (o : in out object; lang : languages.name);
  overriding    -- optional, new in Ada 2005; the same when omitted in this case
  procedure put (o : in object);
private
  type object is new person.object with
    record
      skilled_in : languages.sets.set;
    end record;
end programmer;

4。子类实现(.ADB),其中将基准类的相应方法实际上过载(可以在上述声明中标识,ADA 2005功能)。由于ADA将对象数据作为第一个参数,因此没有此指针,只有第一个参数才需要操作。如果要调用基类方法,只需在基类软件包中显示它并找到该方法,并且必须将当前类型的对象数据转换为基类对象数据(称为视图转换,视图,无额外的开销),然后填充其第一个参数。这也证明了ADA库中集合的用法,只能明确使用。具体原则还不是很清楚。

with Ada.Text_IO;
package body programmer is
  procedure set_skills (o : in out object; langs : languages.sets.set) is
  begin
    o.skilled_in := langs;
  end set_skills;
  procedure add_skill (o : in out object; lang : languages.name) is
  begin
    o.skilled_in.Insert(lang);
  end add_skill;
  procedure put (o : in object) is
    lang : languages.name;
    lang_cur : languages.sets.Cursor;
  begin
    -- make a view conversion to base type and put it
    person.put(person.object(o));
    Ada.Text_IO.Put(" who is skilled in ");
    lang_cur := languages.sets.First(o.skilled_in);
    while languages.sets.Has_Element(lang_cur) loop
      lang := languages.sets.element(lang_cur);
      Ada.Text_IO.Put(languages.name'Image(lang));
      Ada.Text_IO.Put(" ");
      lang_cur := languages.sets.Next(lang_cur);
    end loop;
    Ada.Text_IO.Put_Line("");
  end put;
end programmer;

5。最后,有主要程序。在这里,两个对象是静态制作的,即基类和派生类,为它们填写数据,然后以各种方式调用其PUT方法。有直接的呼叫,有些使用整个课程来反映多态性呼叫,有些使用全班范围的指针执行多态性调用,而整个类作为功能参数。

with person;
with programmer;
procedure Main is
  -- these two objects need to be declared aliased to be able to be
  -- referenced by local access objects (ADA pointers)
  someone : aliased person.object;
  me : aliased programmer.object;
  langs :  programmer.languages.sets.Set;
begin
  someone.set_name("Minnie    ");
  someone.set_gender(person.female);
  someone.put;
  me.set_name("Lincoln   ");
  me.set_gender(person.male);
  declare	-- for language loading
    use programmer.languages;
  begin
    langs.Insert(adabyron);
    langs.Insert(basic);
    langs.Insert(cobol);
    langs.Insert(c);
    langs.Insert(cplusplus);
    langs.Insert(csharp);
    me.set_skills(langs);
    me.add_skill(pascal);
    me.add_skill(javascript);
    me.add_skill(delphi);
    me.add_skill(java);
  end;
  me.put;
  declare
    -- access type to class-wide type for person family
    -- it has to be declared locally to be able to reference local variabless
    type person_access is access all person.object'Class;
    perclass : person.object'Class := me;
    peracc : person_access;
    procedure display(o : person.object'Class) is
    begin
      o.put;
    end display;
  begin
    perclass.put; -- use pre-assigned class-wide-type object
    peracc := me'Access;
    peracc.put;   -- set a class-wide-type pointer to an object of child type
    peracc := someone'Access;
    peracc.put;   -- set the point to an object of base type
    display(me);  -- pass an object to a method with class-wide-type parameter
  end;
end Main;

输出结果

是一个

是男性

谁在基本C Cobol Java中

是男性

谁在基本C Cobol Java中

是男性

谁在基本C Cobol Java中

是一个

是男性

谁在基本C Cobol Java中

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