Grundlagen der Informatik I “Programmierung”

!!p 2.init mit namen("Kreitz","Helmut");
p 3 := p 1;
gilt, wie bereits erklärt, p 1=p 3. Nach Ausführung von
p 4 := p 1;
p 4 := p 2;;
hat sich an dem durch p 1 bezeichneten Objekt nichts geändert und es gilt weiterhin p 1=p 3. Nach
p 4 := p 1;
p 4.setze vater(p 2);;
hat sich dagegen nicht nur die Vater-komponente von p 4 verändert, sondern auch die von p 1, da beide
auf dasselbe Objekt verweisen. p 1=p 3 gilt also nicht mehr.
Der Grund hierfür ist, daß die Zuweisung a:=b eine dauerhafte Beziehung zwischen a und b bewirkt. Solange
nicht einer der beiden Verweise verändert wird, zeigen beide auf dasselbe Objekt. Der Zweck dieser scheinbar
komplizierten Semantik ist, daß interne Objekte dafür Objekte der realen Wirklichkeit beschreiben sollen.
Änderungen dieser Objekte sollen daher auch bei allen Kunden sichtbar werden, die darauf zugreifen.
So ist z.B. die Sitzbelegungsliste für einen Flug von Frankfurt nach New York ein einzelnes Objekt, auf das alle
möglichen Reisebüros auf festdefinierte Art Zugriff haben. Wird nun ein Sitz durch ein Darmstädter Reisebüro
belegt, so muß er für alle anderen Reisebüros blockiert sein – ansonsten gäbe es ein heilloses Durcheinander
im Flugverkehr. Aus diesem Grunde sind Verweise von dem zugreifenden Reisebüro auf die Sitzbelegungsliste
wesentlich sinnvoller als etwa Kopien.
Die Tatsache, daß eine Operation auf Objekten einen weitreichenden Effekt auf andere Größen haben kann,
die auf dasselbe Objekt verweisen, macht es notwendig, derartige Operationen mit großer Sorgfalt einzusetzen.
Insbesondere muß man sich darüber klar sein, ob man wirklich ein Objekt verändern will und nicht etwa eine
veränderte Kopie erzeugen möchte. Daher ist es notwendig, in einer Programmiersprache Operationen, die auf
den Objekten arbeiten und nicht auf einem Verweis, als solche klar zu kennzeichnen. In Eiffel geschieht dies
durch Verwendung der Punktnotation entity.operation(argumente). Sie besagt, daß die Operation auf das
Objekt zugreift und es ggf. verändert. Abbildung 3.17 faßt die wichtigsten Eigenschaften dieser Interpretation
von Eiffel-Instruktionen zusammen.
Einfache Typen werden durch Copy-Semantik interpretiert: Zuweisung und Vergleiche beziehen
sich auf Werte. Eine Zuweisung a:=b erzeugt in a eine Kopie des Wertes von b, die
selbst keine Verbindung zu b mehr hat.
Klassentypen werden durch Referenz-Semantik interpretiert: Zuweisung und Vergleiche beziehen
sich auf Verweise und können daher zwei Größen binden. Gleiche Verweise zeigen
auf dasselbe Objekt. Eine Operation auf einer der beiden Größen kann über das gemeinsam
genutzte Objekt die Eigenschaften der anderen verändern.
Abbildung 3.17: Semantik von Eiffel-Typen
Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß es natürlich auch für Klassentypen Operationen gibt, die explizit
eine Copy-Semantik in sich tragen. Das sind im einfachen Fall die Operationen clone, copy und equal,
welche eine flache Kopie behandeln. Sie verfolgen eine Stufe eines Verweises und kopieren bzw. vergleichen alle
Komponenten einzeln. Hierbei verwenden sie allerdings wieder die Referenz-Semantik. Eine hundertprozentige
Copy-Semantik erhält man nur, indem man alle Verweise bis zum Ende verfolgt, also eine tiefe Kopie verfolgt,
wie bei deep clone, deep copy und deep equal. Diese Routinen sind jedoch sehr rechenintensiv.