Grundlagen der Informatik I “Programmierung”

3.5.2 expanded: Klassen mit Copy-Semantik
Die scharfe Trennung zwischen einfachen Typen und Klassentypen ist zuweilen lästig, da auch einfachste Datenstrukturen
wie Paare und Strings, die man gar nicht so sehr als Repräsentationen realer Objekte betrachtet,
ebenfalls die dynamische Natur von Objekten und eine Referenzsemantik erhalten. Aus diesem Grunde bietet
Eiffel die Möglichkeit, einzelne Größen oder ganze Klassen explizit an eine Copy-Semantik zu binden.
expanded class INTPAIR
feature
left, right: INTEGER
end -- class INTPAIR
Abbildung 3.18: Klassendefinition mit expanded
Abbildung 3.18 deklariert die Klasse INTPAIR als erweiterte (expanded) Grundklasse, deren Objekte direkt
kopiert werden. Eine Deklaration y:INTPAIR hat dann den Effekt, daß die Größe y bei Zuweisungen nicht
etwa einen Verweis auf ein Paar ganzer Zahlen erhält, sondern die beiden Zahlen selbst. Den gleichen Effekt
würde man erzielen durch die Deklaration
y: expanded PERSON
auch, wenn PERSON gar nicht als expanded class deklariert wurde. Größen, die als expanded deklariert wurden,
verhalten sich exakt so, als ob sie von einem einfachen Typ wären.
Natürlich möchte man auch Werte zwischen den Versionen expanded und nicht expanded einer Klasse vergleichen
bzw. zuweisen (so wie man ganze Zahlen in reelle konvertieren möchte und umgekehrt). Hierfür gelten
die folgenden Regeln.
a:=b Ist a nicht expanded und b expanded, dann ergibt sich derselbe Effekt wie bei a:=clone(b): es wird ein
neues Objekt erzeugt mit den gleichen Komponenten wie b. a erhält einen Verweis auf dieses Objekt.
Ist a expanded und b nicht expanded, dann ergibt sich ein Effekt wie bei a.copy(b): das Objekt a erhält
in jeder Komponente den entsprechenden Wert von b.
a=b Der Vergleich kann nur durchgeführt werden wie bei equal(a,b), da es nur sinnvoll ist, die Inhalte der
Objekte zu vergleichen.
expanded-Klassen verhalten sich also genauso wie die einfachen Typen von Eiffel. Deshalb werden die Grundtypen
INTEGER, BOOLEAN, CHARACTER, REAL, und DOUBLE oft auch als Spezialfall der expanded-Klassen betrachtet
(was eine einheitlichere Sicht auf Klassen gibt). Für expanded-Klassen darf maximal eine Initialisierungsprozedur
(ohne Argumente!) deklariert werden, da Größen dieser Klassen beim Aufruf nicht mit einem Verweis,
sondern als Objekt initialisiert werden.
Der Denkweise von Eiffel nach sollen erweiterte Klassen die Ausnahme bilden und erhalten aus diesem Grunde
das gesonderte Schlüssselwort. Sie sind immer dann sinnvoll, wenn
• Attribute eines Objektes (wie z.B. die vier Räder eines Autos) niemals mit anderen Objekten geteilt
werden dürfen,
• Basisdatentypen für Algorithmen realisiert werden sollen, die auf einer Kopiersemantik beruhen, oder
• Kommunikation mit anderen Sprachen, die auf erweiterten Klassen beruhen, stattfinden soll.
Der Normalfall in Eiffel aber sind die Klassen mit dynamischen Objekten.