Проверка эквивалентности

Семантика операций, проверяющих эквивалентность (= и /= ) должна быть совместимой с семантикой присваивания. Наряду с операцией = можно использовать и equal . Какую из этих операций следует применять, зависит от обстоятельств.

[x]. (E1) Если x и y - ссылки, их можно тестировать как на ссылочную эквивалентность, так и на объектную эквивалентность при условии, что ссылки не void . Мы определили операцию x = y , как обозначающую ссылочную эквивалентность в этом случае. Функция equal , введенная для проверки объектной эквивалентности, дополнена и применима, когда x или y - void .

[x]. (E2) Если x и y - развернутого типа, единственный смысл имеет объектное сравнение.

[x]. (E3) Если x - ссылка, y - развернутого типа, объектное сравнение - единственно возможный смысл операции и в данном случае. Сравнение расширяется, допуская случай, когда x - void , возвращая значение false в этой ситуации, поскольку y не может быть void .

Этот анализ дает желаемую интерпретацию равенства = во всех случаях. Для объектного сравнения всегда доступна функция equal , расширенная на случаи, когда один или оба операнда принимают значение void . Следующая таблица подводит итог семантике сравнения:

Тип цели xТип источника yСсылочныйРазвернутыйСсылочный Ссылочное сравнениеequal(x,y) объектное сравнение, если x не void, иначе - falseРазвернутый equal(x,y) объектное сравнение, если y не void, иначе - falseequal(x,y) объектное сравнениеТаблица 8.2. Семантика сравнения x=y

Сравнение таблиц 8.1 и 8.2 показывает совместимость присваивания и операций сравнения в упоминавшемся уже смысле. Напомним, в частности, что equal (x, y) будет истинно после выполнения x := clone (y) или x. copy (y) .

Обсуждаемые проблемы возникают во всех языках, включающих ссылки и указатели, таких как Pascal, Ada, Modula-2, C, Lisp и другие. Они особенно актуальны для ОО-языков, в которых все создаваемые пользователем типы являются ссылочными. В дополнение к причинам, объясняемых в разделе обсуждения, в синтаксисе явно не отражается факт представления объектов ссылками, так что следует быть особо внимательными при проверке эквивалентности объектов.

Работа со ссылками: преимущества и опасности

В предыдущих разделах отмечалось, что два свойства модели времени выполнения заслуживают дополнительного внимания. Во-первых, важная роль ссылок. Во-вторых, двойственность семантики базовых операций (присваивания, передачи параметров, проверки на равенство), имеющих различный смысл для ссылок и развернутых операндов.

Динамические псевдонимы

Для x и y ссылочного типа при непустом значении y присваивание x := y или соответствующее присоединение в результате вызова приведут к тому, что x и y будут присоединены к одному и тому же объекту.

Рис. 8.23.  Разделение как результат присоединения

В результате x и y становятся тесно связанными до тех пор, пока x или y не будет присвоено новое значение. В частности любая операция вида x.f , где f некоторый компонент соответствующего класса, приведет к тому же результату, что и y.f , поскольку воздействует на тот же объект.

Присоединение x к тому же объекту, что и y , известно как назначение динамического псевдонима (dynamic aliasing) . Псевдоним является динамическим, поскольку существует только во время выполнения.

Статические псевдонимы закрепляют два имени за одним и тем же программным элементом в исходном тексте, и они всегда обозначают одно и то же значение вне зависимости от событий, происходящих во время выполнения. Этот прием включен в некоторые языки программирования. В Fortran директива EQUIVALENCE означает, что две переменные разделяют содержимое одной и той же области памяти. Директива препроцессора C #define x y определяет, что любое упоминание x в тексте программы эквивалентно y . Наличие динамических псевдонимов оказывает более серьезное влияние на операции присваивания с участием сущностей ссылочного типа, нежели с участием сущностей развернутого типа. В случае x и y развернутого типа INTEGER присваивание x := y просто устанавливает для x значение y и никакого связывания x и y не происходит. После подобного присваивания с участием ссылочных типов x и y становятся псевдонимами одного объекта.