05第五讲

⑥派生类型定义新类型,这些新类型继承了
母体类型的所有特性
type <新类型> is new <母体类型> [<约束>] type POSITIVE is 1..INTEGER’LAST; type WEIGHT is new POSITIVE range 1..100; type LENGTH is new POSITIVE;
5.24 true 29 liquor
price
324.99 false
available
amount
available
month_expected
8
where
二. 组合类型
1. 数组 ①约束数组类型 下标界是静态确定的
type MONTH is (JAN,FEB,MAR,APR,MAY,JUN, JUL,AUG,SEP,OCT,NOV,DEC); type YEARLY_PAY is array(MONTH) of INTEGER; type SUMMER_PAY is array(MONTH range JUL..SEP) of INTEGER;
2. 记录 ①说明形式
type COORDINATE is record X:INTEGER range 0..100; Y:CHARACTER; end record;
②Ada的判全或是安全的
type DEPT is (HOUSEWARE,SPORTS, DRUGS,FOOD,LIQUOR); type MONTH is range 1..12; type ITEM (AVAILABLE:BOOLEAN: =TRUE) is record PRICE:REAL; case AVAILABLE of when TRUE=>AMOUNT:INTEGER; WHERE:DEPT; when FALSE=>MONTH_EXPECTED:MONTH end case; end record;
5.属性 Ada 的属性用来指定数据对象、类型的 特性。 如： INTEGER’LAST
三. Ada数据类型小结
Ada类型 标量类型 组合类型 访问类型 (递归) 记录类型
数值类型
Baidu Nhomakorabea
枚举类型
数组类型
预定义类型 整型 实型
用户定义类型
预定义类型 字符型 布尔型
用户定义类型
第六节 类型检查
1. 类型检查
判定或可具有缺省初值 也可以说明一个对象的变体是冻结的 单独对判定或赋值是不允许的
PEACH:ITEM; ORANGE:ITEM(FALSE); COCA_COLA:ITEM; COCA_COAL:=ORANGE; (合法) COCA_COAL:=(PRICE=>1.99,AVAILABLE=>TRUE, AMOUNT=>1500,WHERE=>FOOD);
subtype SMALL_INT is INTEGER range -10..10; subtype SMALL_POS_INTEGER is INTEGER range 1..10; subtype MY_INT_SET is INTEGER range A..B;
②子类型继承基类型的所有特性,还满足某个约束
②P.all代表整个结点
4.子类型和派生类型
①可以通过子类型来规定类型的一个特性
type FLAVOR is (CHOCOLATE,MINT,PEATH,STRAWBERRY, VANILLA,BLUECHEESE,CATSUP,GARLIC,ONION); subtype ICE_CREAM_FLAVOR is range CHOCOLATE.. VANILLA;
procedure who_knows(i,j:integer;procedure f); var k:boolean; begin k:=j<i; if k then f(k) else f(j) end;
②Pascal的子界不能静态检查
如: a:=b+c;
且a、b、c均属于子界类型1..10
③变体记录的标识符可以在运行时改 变 ④Pascal没有严格规定类型的一致性 规则
class complex（x，y）；real x，y； begin real angle，radius； radius：=sqrt（x**2+y**2）； if abs（x）<epsilon then begin if abs(y)<epsilon then error else begin if y>epsilon then angle:=pi/2 else angle:=3*pi/2 end end else angle:=arctan(y/x) end complex
procedure add(operand);ref (complex) operand procedure multiply(operand);ref (complex) operand 变量c1、c2引用的两个复数相加可表示为： c1.add(c2)
3. 子类 用以定义类型的判断或和类属。 要求：定义一个栈，完成 引用栈顶元素 入栈 出栈 判栈是否空 (这些操作与栈中元素的类型无关)
var i1,i2:item: …… i1.price:=5.24; i1.available:=true; i1.amount:=29; i1.where:=liquor; i2.price:=324.99; i2.available:=false; i2.month_expect:=8;
price
第八节 类型等价
T1和T2是相容的：T1可赋给T2，T1可对应T2
的形参；反之亦然。
1. 名字等价
两个变量的类型名相同。
2. 结构等价
两个变量的类型具有相同的结构。 验证法：用用户定义类型的定义来代替用户定 义名，重复这一过程，直到没有用户 定义类型名为止。
3. 两种相容性实现时的比较
①名字等价的实现比较简单
2. 抽象数据类型的定义 满足下述特性的用户定义类型称为抽 象数据类型: ①在实现该类型的程序单元中,建立 与表示有关的基本操作; ②对使用该类型的程序单元来说,该类 型的表示是隐蔽的。
一. SIMULA 67的类机制
1.类的说明 <类头>;<类体> <类头>包括类名和形式参数 <类体>是传统的分程序, 可包含变量、过程 和类的局部说明，以及一些执行语句 例：复数表示(幅角,半径)
2. 类的有关性质 ①类说明定义了一类数据对象的原型 或样板 ②类的每个实例是一个可操作的数据 对象 ③类的实例可多次动态建立,且仅能通 过指针引用 例: ref(complex) c; c:- new complex(1.0, 1.0);
c 0.78 1.42 angle radius
1.0
1.0
第七节 类型转换
1. 语言应该提供类型转换机制
如 A+B
2.两种转换方式
①拓展:整型→实型
②收缩:实型→整型
有的“截断”,有的“四舍五入”
3. 注意语言规定的转换规则
①Fortran:低级类型→高级类型 ②Pascal允许:整数→实数;实数→整数 显式 转换(frunc、round) ③ALGOL 68提供了六种强制转换规则(隐 式的) ④Ada要求必须显式转换 例如: 派生类型到母体类型的转换 P是POSITIVE的变量、L是LENGTH的变量 P:=POSITIVE(2*L+35);
x
y
④类实例的属性是指类体的局部变量 和类头中的参数 my_angle:=c.angle; my_radius:=c.radius; my_x:=c.x; my_y:=c.y;
⑤类支持抽象数据类型的封装机制,它 可以封装实现对数据操作的各种过程 例: 可将复数加和乘的过程add和multiply封 装入类complex的类体说明中, 作为 complex的属性。
可用不同大小的数组作为实参来调用该函数 如: A:=SUM(Z)+SUM(W);
⑤可以在过程的局部说明中说明一个 数组,它的界依赖于一个参数
TEMPORARY:INT_VECTOR(X’FIRST..X’LAST);
⑥切片:用以选取一维数组若干个相 继分量
LINE:STRING(1..80); LINE(1..11):=(‘D’,’e’,’a’,’r’,’’,’f’,’r’,’i’,’e’,’n’,’d’);
②非约束数组类型 Ada支持动态数组
type SOME_PERIOD_PAY ia array(MONTH range< >) of INTEGER; type INT_VERTOR ia array(INTEGER range < >) of INTEGER; type BOOL_MAXTRIX is array(INTEGER range < >, INTEGER range < >) of BOOLEAN;
3.访问类型
①不完全类型说明 应用于Ada的递归类型
type BINARY_TREE_NODE; type TREE_REF is access BINARY_TREE_NODE; type BINARY_TREE_NODE is record INFO:CHARACTER; LEFT,RIGHT:TREE_REF; end;
对数据对象的类型和使用的操作是否匹 配的一致性检查称为类型检查
2. 静态检查和动态检查
①静态检查使程序更正确更有效
②动态检查使编程方便,但影响了可读 性,且降低了执行效率
3.强类型语言 若一个语言允许所有的类型静态检查 4. Pascal是非强类型语言 ①编译时,不能确定一个过程中的过程参 数和子程序参数类型
type dept=(house,sports,drugs,food,liquor); month=1..12; item=record price:real; case available:boolean of true:(amount:integer; where:dept); false:(month_expected:month) end;
其中, 界的值不一定静态给出
function SUM(X:INT_VECTOR) return INTEGER; RESULT: INTEGER:=0; begin for I in X’FIRST..X’LAST loop RESULT:= RESULT+X(I); end loop; return RESULT; end SUM;
栈内成员的元素类 class stack_member; begin ref (stack_member) next_member; next_member:-none end
指针型局部变量
class stack; begin ref (stack_member) first; ref (stack_member) procedure top; top:-first; procedure pop; if ¬ empty then first:-first.next_member; procedure push(e);ref (stack_member) e; begin if first =/=none then e.next_member:-first; first:-e end push; boolean procedure empty; empty:=first= =none; first:-none end stack
②结构等价的实现需要的模式匹配过程可能十
分复杂
第九节 抽象数据类型
1. 用户定义类型与内部类型的异同 ①都建立某种基本表示的抽象 如:integer是位串的抽象; reg_polygon是记录的抽象 ②每一类型都关联一组操作 ③内部类型隐蔽了基本表示，不能对 它的成分进行操作;用户定义类型具 有更高级别的抽象，可以对其基本 表示的成分进行操作。
③子类型机制也可以用来约束数组类型 (类似于给出实例) type MY_ORDERS is array(INTEGER range< >) of ICE_CREAM_FLAVOR; subtype MONTHLY_ORDERS is MY_ORDERS(1..31); subtype ANNUAL_ORDERS is MY_ORDERS(1..365); ④也可以使用子类型来冻结判定或类型的变量 subtype OUT_OF_STOCK is ITEM(FALSE); ⑤子类型机制并未定义新类型
③Ada数组类型由分量的类型,下标个 数和下标类型来刻画
④界的确定可在数据对象成为实体时, 或参数传递时完成
SPRING_MONTH:SOME_PERIOD_PAY(APR..JUN); Z:INT_VECTOR(-100..100); W:INT_VERTOR(20..40); Y:BOOL_MAXTRIX(0..N,0..M);