面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念(完整版)
【正文】 的類型有所不同，是狹義的 OOP中的類型。在上面兩種方法中，類型被認(rèn)為是一系列滿足確定約束條件的元素，更抽象的方式可以把一個(gè)類型當(dāng)作規(guī)定一個(gè)約束條件，如果我們規(guī)定的約束條件越好，相對應(yīng)的被定義元素的集合就越精密，所以邏輯公式(logical formulas)就成為描敘類型特征的最合適工具。 什么是類型 (type)? 類型以及類型系統(tǒng)的起源以及研究與發(fā)展是獨(dú)立于 OOP 的。一個(gè)類提供了一個(gè)或者多個(gè)對象的通用性描敘。T 1988][ 1991].。 4，第四個(gè)抽象層就是針對一組相似對象定義一個(gè)類作為生成對象的模板，類定義了對象的對外使用接口以及繼承對象所需的內(nèi)部繼承接口，而這個(gè)抽象層次的典型代表就是接口編程 (Interface Programming)。 因此，根據(jù)不同觀察角度，我們可以針對 OOP 給出不同級別的抽象層次。由于很多原 因，國內(nèi)大部分程序設(shè)計(jì)人員并沒有很深的 OOP 以及 OOPL 理論，很多人從一開始學(xué)習(xí)到工作很多年都只是接觸到 c/c++,java,vb,delphi 等靜態(tài)類型語言，而對純粹的 OOP思想以及作為 OOPL 根基的 Smalltalk 以及動(dòng)態(tài)類型語言知之甚少，不知道其實(shí)世界上還有一些可以針對變量不綁定類型的編程語言。而這些對比卻是深刻理解 OO理論的重要部分，而國內(nèi)這方面的資料也為數(shù)不多。通常，面對一個(gè)典型的面向?qū)ο蟪绦颍?[Budd 2021]將其分成五個(gè)抽象層，分別覆蓋了 OOP 中的分析，設(shè)計(jì)與編程的各個(gè)階段： 1，最高級別的抽象層上，程序被看成是由很多相互作用并且遵守契約的對象所組成的對象集合。 5，第五個(gè)抽象層就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)類所需要的方法和成員變量的實(shí)現(xiàn)(Implementation)。在 OOP中，對象作為計(jì)算主體，擁有自己的名稱，狀態(tài)以及接受外界消息的接口。從形式化的觀點(diǎn)看，類與類型有關(guān)，因此一個(gè)類相當(dāng)于是從該類中產(chǎn)生的實(shí)例的集合。早在五十年代的 FORTRAN 語言編譯器實(shí)現(xiàn)中，就已經(jīng)采用類型系統(tǒng)作為類型檢查的一種手段。在這里，我們不想深入的探究對于類型理論的各種不同的數(shù)學(xué)模型，我們需要明白的是類型 (type)以及類型理論這個(gè)在編程語言中經(jīng)常應(yīng)用到的概念 的內(nèi)涵是極其豐富的，而其自身理論的發(fā)展并非局限于 OOP 之中，但當(dāng)兩者相結(jié)合的時(shí)候就對我們的程序觀產(chǎn)生了巨大的影響。為了理解這幾個(gè)概念，我先劃分出三個(gè)概念域：一個(gè)是針對現(xiàn)實(shí)世界的，一個(gè)是針對特定程序設(shè)計(jì)范型的 (在這里就是 OO 設(shè)計(jì)范型 )，最后一個(gè)是針對 編譯器實(shí)現(xiàn)的。而類型是類和接口這兩種概念的編譯器實(shí)現(xiàn)的映射概念，也是唯物的。一個(gè)類可以有多個(gè)接口 (一個(gè)類完全有可 能實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)人員的多個(gè)契約條件 )，同時(shí)也就可能有多個(gè)類型 (因?yàn)轭愋筒贿^是接口這個(gè)設(shè)計(jì)域內(nèi)的概念在編譯器中的實(shí)現(xiàn) )。靜態(tài)類型的 OOPL 的一個(gè)特征就是一個(gè)變量所包含的值 (value)的類型可能并不等于這個(gè)變量所聲 明的類型，在傳統(tǒng)的編程語言中并不具備這樣的特征，因?yàn)槲覀儾豢赡馨崖暶鳛檎偷淖兞抠x上字符串的變量值。這是一種直觀的描敘，但在編程語言的實(shí)現(xiàn)過程中就出現(xiàn) 一些困難。 對于上面提到的三種內(nèi)存模型， 1 和 3都被 一些程序設(shè)計(jì)語言所采用。 讓我們繼續(xù)望下走，不同的對象內(nèi)存分配模型直接影響到其程序設(shè)計(jì)語言的賦值的含義。而由于對象本身具有自身狀態(tài)，我們也可以把一個(gè)對象看成是一個(gè)小的計(jì)算機(jī)器。最后期望本文能實(shí)現(xiàn)了它的初衷拋磚引玉。T 1988]： Type Theories and ObjectOriented programming by Scott Danforth and Chris Tomlinson on ACM Computing Surveys March 1988 [Liskov 1988]： Data Abstraction and Hierarchy by Barbara Liskov on Sigplan Notices,23(5),1988 [Camp。圖靈機(jī)作為計(jì)算領(lǐng)域內(nèi)的根本計(jì)算模型，精確的抓住了計(jì)算的要點(diǎn)：什么是可計(jì)算的，計(jì)算時(shí)間和空間存儲(chǔ)大小開銷有多大。很明顯，由于 C++支持兩種相混合的對象存儲(chǔ)模型 (但是默認(rèn)的存儲(chǔ)方式是棧存儲(chǔ) )，所以在 C++中默認(rèn)賦值語義采用的是前者，但 C++同時(shí)提供了指針語義的功能 支持 (在拷貝構(gòu)造函數(shù)和 =運(yùn)算符重載中用戶進(jìn)行自定義 )。是的， C++作為 C語言的繼承者，對于效率的追求迫使它必須采用第一種最小靜態(tài)空間分配的方式，由于基于?？臻g的程序運(yùn)行效率要比基于堆空間的程序運(yùn)行效率高出許多，所以 C++允許用棧
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