Основы объектно-ориентированного программирования

реализации и понимания программного текста. Два утверждения связываются с программой - предусловие и постусловие. Предусловие устанавливает свойства, которые должны выполняться всякий раз, когда программа вызывается; постусловие определяет свойства, гарантируемые программой по ее завершению.

Класс стек

Этот пример даст возможность ознакомиться с практическим использованием утверждений. В предыдущей лекции была дана схема параметризованного класса 'стек' в форме:

class STACK [G] feature
... Объявление компонент:
count, empty, full, put, remove, item
end

Реализация появится ниже. До рассмотрения проблем реализации важно отметить, что программы характеризуются строгими семантическими свойствами, не зависящими от специфики реализации. Например:

[x]. Программы remove и item применимы, только если число элементов стека не равно нулю.

[x]. put увеличивает, remove - уменьшает число элементов на единицу.

Такие свойства являются частью спецификации АТД, и даже люди далекие от использования любых формальных подходов неявно их понимают. Но в общих подходах к разработке ПО в программных текстах нельзя обнаружить следов спецификации. Предусловие и постусловие программы можно сделать явными элементами ПО. Так и поступим. Введем предусловие и постусловие как специальный вид объявлений с помощью ключевых слов require и ensure соответственно. Для класса 'стек' это приведет к следующей записи, где временно оставлены пустые места для реализации:

indexing
description: 'Стеки: Структуры с политикой доступа Last-In, First-Out %
%Последний пришел - Первый ушел'
class STACK1 [G] feature - Access (Доступ)
count: INTEGER
-- Число элементов стека
item: G is
-- Элемент вершины стека
require
not empty
do
...
end
feature - Status report (Отчет о статусе)
empty: BOOLEAN is
-- Пуст ли стек?
do ... end
full: BOOLEAN is
-- Заполнен ли стек?
do
...
end
feature - Element change (Изменение элементов)
put (x: G) is
-- Добавить элемент x на вершину.
require
not full
do
...
ensure
not empty
item = x
count = old count + 1
end
remove is
-- Удалить элемент вершины.
require
not empty
do
...
ensure
not full
count = old count - 1
end
end

Оба предложения require и ensure являются возможными; когда они присутствуют, то появляются в фиксированных местах, require - перед предложением local.

Обратите внимание на разделы feature, группирующие свойства по категориям, снабженных заголовками в виде комментариев. Категории Access, Status report, Element change - это несколько примеров из десятков стандартных категорий, используемых в библиотеках и применяемых повсеместно в примерах этой книги.

Предусловия

Предусловия выражают ограничения, выполнение которых необходимо для корректной работы функции. Здесь:

[x]. put не может быть вызвана, если стек заполнен;