Основы объектно-ориентированного программирования

Появление слова 'жучок' в предыдущем анализе нарушений утверждений - хороший повод прояснить терминологию. Э. Дейкстра полагал, что появление термина 'жучок' связано с жалкой попыткой программистов обвинить кого-то в том, что ошибка 'закралась' в программу со стороны, пока программисты занимались делом, - как будто не разработчики повинны в ошибках. И все же термин прижился, возможно, из-за эмоциональной окраски и понятности. И в этой книге он свободно используется, но следует дополнить его более специфическими (и более нудными) терминами для случаев, когда необходима более строгая классификация ошибок.

Термины, обозначающие бедствия ПО

Ошибка (Error) - неверное решение, принятое при разработке программной системы.

Дефект (Defect) - свойство программной системы, которое может стать причиной отклонения системы от намеченного поведения.

Неисправность (Fault) - событие в программной системе, приведшее к отклонению от нормального поведения в процессе одного из запусков системы.

Причинные связи понятны: неисправности порождаются дефектами, являющиеся, в свою очередь, результатом ошибок.

'Жучок' обычно имеет смысл дефекта ('а вы уверены, что в вашей программе не осталось жучков'?). Такова его интерпретация в этой книге. Но в неформальных обсуждениях он может появляться и как ошибка и как неисправность.

Работа с утверждениями

Давайте займемся дальнейшим исследованием предусловий и постусловий, рассматривая понятные элементарные примеры. Утверждения, некоторые простые, другие более детальные, будут проникать во все примеры в последующих лекциях.

Класс стек

Поставляемый с утверждениями класс STACK был оставлен пока в схематичной форме (STACK1). Теперь на суд предстанет полная версия, включающая реализацию.

Для написания эффективного класса необходимо задать реализацию. В качестве таковой выберем реализацию стека на базе массива, уже обсуждавшаяся при рассмотрении АТД в шестой лекции.

Рис. 11.2.  Реализация стека на базе массива

Массив, названный representation, имеет границы 1 и capacity: реализация использует также целочисленный атрибут count, отмечающий вершину стека. Заметьте, после того, как мы откроем для себя наследование, появится возможность писать классы с отложенной реализацией, что позволит покрывать несколько возможных реализаций, а не одну конкретную. Даже для класса c фиксированной реализацией, например, как здесь на базе массива, мы будем иметь возможность строить его как потомка родительского класса Array. В данный момент никакие методы наследования применяться не будут.

Вот он класс. Остается напомнить, что для массива a операция, присваивающая значение x его i-му элементу, записывается так: a.put(x,i). Получить i-й элемент можно так: a.item(i) или a @ i. Если, как здесь, границы заданы, то i во всех случаях лежит между этими границами: 1<= i <= capacity.

indexing
description: 'Стеки: Структуры с политикой доступа Last-In, First-Out %
% Последний пришел - Первый ушел, и с фиксированной емкостью'
class STACK2 [G] creation
make
feature - Initialization (Инициализация)
make (n: INTEGER) is
-- Создать стек, содержащий максимум n элементов
require
positive_capacity: n >= 0
do
capacity := n
create representationlmake (1, capacity)
ensure
capacity_set: capacity = n
array_allocated: representation /= Void
stack_empty: empty
end
feature - Access (Доступ)
capacity: INTEGER
-- Максимальное число элементов стека
count: INTEGER
-- Число элементов стека
item: G is
-- Элемент на вершине стека
require
not_empty: not empty -- i.e. count > 0
do
Result := representation @ count
end
feature -- Status report (Отчет о статусе)
empty: BOOLEAN is
-- Пуст ли стек?
do
Result := (count = 0)
ensure
empty_definition: Result = (count = 0)
end
full: BOOLEAN is
-- Заполнен ли стек?
do
Result := (count = capacity)
ensure
full_definition: Result = (count = capacity)