Grundlagen der Informatik I “Programmierung”

class LIST[X]
creation new
feature
empty: BOOLEAN is -- Ist die Liste leer ?
do...end;
new is -- Erzeuge leere Liste
do...end;
cons(r:X) is -- Hänge r vor die Liste
do...end;
head: X is -- Erstes Element
do...end;
tail is -- Entferne erstes Element
do...end
end -- class LIST[X]
Abbildung 3.19: Generische Klassendefinition
Der in eckigen Klammern angegebene Name – hier X – heißt formaler generischer Parameter. Es ist durchaus
möglich, mehrere formale generische Parameter anzugeben. Diese werden dann durch Kommata von einander
getrennt wie z.B. in GENERISCH[X,Y].
Innerhalb der Klasse kann ein formaler generischer Parameter in allen Deklarationen wie ein normaler Datentyp
eingesetzt werden, sei es als Typ von Attributen, Funktionen (wie bei head), Parametern in Routinen
(wie bei cons) oder von lokalen Variablen. Nach außen hin ist der formale generische Parameter unbekannt.
Will man eine generische Klasse benutzen, um eine Größe zu deklarieren, so muß man aktuelle generische
Parameter angeben, welche den Platz der formalen einnehmen, wie zum Beispiel bei
il: LIST[INTEGER]
Selbstverständlich muß die Anzahl der aktuellen und formalen generischen Parameter übereinstimmen. Als
aktuelle generische Parameter ist praktisch alles zugelassen, was innerhalb der Kundenklasse bekannt ist,
also einfache Typen, Klassentypen und ggf. sogar formale generische Parameter der Kundenklasse, falls diese
ebenfalls eine generische Klasse ist. 13 Durchaus erlaubt sind also Deklarationen der Form
personenlisten: LIST[LIST[PERSON]]
Parametrisierte Klassen sind keine Typen, sondern Typschemata. Erst mit den Argumenten werden sie zu
Typen. Ohne aktuelle Argumente kann man ihre Merkmale nicht ausführen und auch nicht austesten.
3.6.2 Typprüfung
Generizität hat nur in einer getypten Sprache eine Bedeutung, in der jede Größe einen bestimmten Typ
haben muß. Nur dann ist es möglich zu prüfen, ob eine Operation überhaupt sinnvoll sein kann. Andernfalls
gibt es keine Möglichkeit, die Typen der in eine Datenstruktur eingehenden Elemente einzuschränken, was
normalerweise zu Laufzeitfehlern (im günstigen Falle) oder zu völlig unsinnigen Ergebnissen (z.B. Auslesen
der internen Darstellung einer Zeichenkette als ganze Zahl) führt.
Beispiel 3.6.1
Nehmen wir einmal an, die Deklaration einer Klasse enthalte die Deklarationen
il: LIST[INTEGER]
pliste: LIST[PERSON]
p: PERSON
13 Im Zusammenhang mit Vererbung werden wir eine weitere Form – Typen der Form like Klassenausdruck – kennenlernen,
die als aktueller generischer Parameter möglich ist.