Перечисление функций
Перечисление функций
Вслед за разделом ТИПЫ идет раздел ФУНКЦИИ, в котором перечисляются операции, применяемые к экземплярам данного АТД. Как уже говорилось, эти операции будут главными компонентами определения типа, с их помощью описывается, что могут предложить его экземпляры, а не то, чем они являются.
Ниже приведен раздел ФУНКЦИИ для абстрактного типа данных STACK. Если вы разработчик ПО, то этот стиль описания вам знаком: строки этого раздела напоминают декларации типизированных языков программирования таких, как Pascal или Ada. Строка для операции new похожа на объявление переменной, остальные - на заголовки процедур.
Функции
[x]. put: STACK [G] ? G STACK [G]
[x]. remove: STACK [G] STACK [G]
[x]. item: STACK [G] G
[x]. empty: STACK [G] BOOLEAN
[x]. new: STACK [G]
В каждой строке вводится определенная математическая функция, моделирующая соответствующую операцию над стеком. Например, функция put представляет операцию, которая вталкивает элемент на вершину стека.
Почему функции? Большая часть программистов не посчитает такую операцию как put функцией. Когда во время работы программной системы операция put применяется к стеку, она, как правило, изменяет этот стек, добавляя к нему элемент. Вследствие этого в приведенной выше классификации операций put была "командой" - операцией, которая может модифицировать объекты. (Две другие категории операций - это конструкторы и запросы).
Однако спецификация АТД - это математическая модель и в ее основании должны быть корректные математические методы. В математике понятие команды или, более общно, изменение чего-либо как таковое отсутствует: вычисление квадратного корня из числа 2 не изменяет само это число. Математические выражения просто определяют одни математические объекты в терминах некоторых других математических объектов. В отличие от вычисления программы на компьютере, они никогда не изменяют никакие математические объекты. Но поскольку мы нуждаемся в некотором математическом объекте для моделирования операций компьютера, то понятие функции представляется наиболее близким приближением. Функция - это механизм для получения некоторого результата, принадлежащего некоторому результирующему множеству по любому допустимому входу, принадлежащему некоторому исходному множеству. Например, если R обозначает множество вещественных чисел, то определение функции
square_plus_one: R R
square_plus_one(x)= x2 + 1 (для каждого x из R)
вводит функцию square_plus_one, для которой R является и исходным и результирующим множеством и которая выдает для любого входа в качестве результата квадрат этого входа, увеличенный на 1.
Спецификации абстрактных типов данных используют именно это понятие. Например, операция put определяется как
put: STACK [G] ? G STACK [G]
и означает, что put будет брать два аргумента: STACK экземпляров типа G и экземпляр типа G и возвращать в качестве результата новый STACK [G]. (Более формально, множеством определения функции put является множество STACK [G] _ G, являющееся декартовым произведением множеств STACK [G] и G, т.е. множеством пар <s, x>, в которых первый элемент s принадлежит STACK [G] , а второй элемент x принадлежит G.) Вот рисунок, иллюстрирующий это:
Рис. 6.3. Применение функции put
АТД имеют дело только с математическими функциями, у которых нет никаких побочных эффектов и которые, на самом деле, ничего не изменяют. Когда мы покинем утонченную сферу спецификации и попадем в неразбериху проектирования и реализации программ, нам придется восстановить понятие изменения, так как из-за накладных расходов мало кто одобрит программное окружение, в котором каждое выполнение операции "втолкнуть" в стек начинается с копирования этого стека. Мы рассмотрим позже переход от лишенного изменений мира АТД к полному изменений миру разработки ПО. Но поскольку сейчас мы хотим понять, как лучше всего определять типы, то математический взгляд на вещи нас вполне устраивает.
Из нашего обсуждения следуют роли операций, моделируемых каждой из функций спецификации STACK:
[x]. Функция put возвращает новое состояние стека с одним новым элементом, помещенным на его вершину. Рисунок на предыдущей странице иллюстрирует операцию put(s, x), выполняемую над стеком s и элементом x.
[x]. Функция remove возвращает новое состояние стека с вытолкнутым верхним элементом, если таковой был. Как и put, эта функция при проектировании и реализации должна превращаться в команду (операцию, изменяющую объект, обычно реализуемую как процедура). Мы увидим далее, как учесть возможность пустого стека, с вершины которого нечего удалять.
[x]. Функция item возвращает верхний элемент стека, если таковой имеется.
[x]. Функция empty выявляет пустоту стека, ее результатом является логическое значение (истина или ложь). Предполагается, что АТД BOOLEAN, задающий логические значения, определен отдельно.
[x]. Функция new создает пустой стек.
В разделе ФУНКЦИИ эти функции определяются не полностью, вводятся только их сигнатуры - списки типов их аргументов и результата. Сигнатура функции put
STACK [G] ? G STACK [G]
показывает, что put берет в качестве аргумента пару вида <s,x>, в которой s - экземпляр типа STACK [G], а x - экземпляр типа G, и возвращает в качестве результата экземпляр типа STACK [G]. Вообще говоря, множество значений функции (его тип указывается в сигнатуре правее стрелки, здесь это STACK [G]) может само быть декартовым произведением. Это можно использовать при описании операций, возвращающих два или более результатов.
В сигнатуре функций remove и item вместо обычной стрелки используется перечеркнутая стрелка . Это означает, что эти функции применимы не ко всем элементам множества входов. Описание функции new выглядит просто как
new: STACK
без всякой стрелки в сигнатуре. Фактически, это сокращение для записи
new: STACK,
определяющей функцию без аргументов. Здесь аргументы не нужны, поскольку new должна всегда возвращать один и тот же результат - пустой стек. Поэтому для простоты мы убрали здесь стрелку. Результат применения этой функции (т. е. пустой стек) будет записываться new, как сокращение для new(), обозначающего результат применения new к пустому списку аргументов.
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
Вызов функций
Вызов функций После объявления функции ее можно вызвать из любого Web-сценария, присутствующего на этой же Web-странице. Формат вызова функции:<имя функции>([<список фактических параметров, разделенных запятыми>])Здесь указывается имя нужной функции и в круглых
26. Описание функций
26. Описание функций При использовании операции ++ к целой переменной к ней просто добавляется единица. Первая часть оператора for не обязательно должна быть описанием, она может быть простым оператором. К примеру:for (i=0; i<10; i++) q[i]=»p[i];»тоже по смыслу соответствует
R.7.1.2 Спецификации функций
R.7.1.2 Спецификации функций Некоторые спецификации можно использовать только в описании функций.спецификация-fct: inline virtualСпецификация inline подсказывает транслятору, что необходимо произвести подстановку тела функции вместо обычной реализации вызова функции. Подсказка
R.8.3 Определения функций
R.8.3 Определения функций Определения функций имеют видопределение-функции: спецификации-описания opt описатель инициализатор-ctor тело-функциитело-функции: составной-операторКонструкция описатель из определения-функции должна содержать описатель видаD1 (
Перечисление файлов с помощью DirectoryInfo
Перечисление файлов с помощью DirectoryInfo Вдобавок к получению базовой информации о существующем каталоге, вы можете добавить в пример несколько вызовов методов типа DirectoryInfo. Сначала используем метод GetFiles(), чтобы получить информацию обо всех файлах *.bmp, размещенных каталоге
Совет 46. Передавайте алгоритмам объекты функций вместо функций
Совет 46. Передавайте алгоритмам объекты функций вместо функций Часто говорят, что повышение уровня абстракции языков высокого уровня приводит к снижению эффективности сгенерированного кода. Александр Степанов, изобретатель STL, однажды разработал небольшой комплекс
12.4. Перечисление файлов и каталогов
12.4. Перечисление файлов и каталогов Постановка задачи Вы хотите построить перечень подкаталогов, содержащихся в каталоге, либо построить список файлов, содержащихся в каталоге. Акт перечисления означает, что вы просто хотите найти все каталоги и/или файлы,
17.1. Перечисление и загрузка шрифтов
17.1. Перечисление и загрузка шрифтов Постановка задачи Требуется использовать шрифты, предустановленные на устройстве с iOS, чтобы отобразить на экране какой-либо
Вызовы функций
Вызовы функций Синтаксис:<выражение> (<список-выражений>)Значением <выражения> должен быть адрес функции. В простейшем случае это идентификатор функции. <Список выражений> содержит выражения, разделенные запятыми. Значение каждого из этих выражений
12.3.5. Адаптеры функций для объектов-функций
12.3.5. Адаптеры функций для объектов-функций В стандартной библиотеке имеется также ряд адаптеров функций, предназначенных для специализации и расширения как унарных, так и бинарных объектов-функций. Адаптеры – это специальные классы, разбитые на следующие две
Перечисление процессов
Перечисление процессов Для отображения списка процессов используется функция, код которой приведен в листинге 7.27.Листинг 7.27private void fillProcessList() { Cursor.Current = Cursors.WaitCursor; // Получаем список запущенных процессов processes = Process.GetProcesses(); // Заполняем ListView ListViewItem
19.11. Вызов функций
19.11. Вызов функций В завершение этой главы рассмотрим два различных способа работы с функциями: вызов функций из исходного файла и применение функций, размещенных в
19.11.2. Вызов функций из файла функций
19.11.2. Вызов функций из файла функций Мы уже рассматривали, каким образом функции вызываются из командной строки. Эти типы функций обычно используются утилитами, создающими системные сообщения.А теперь воспользуемся снова описанной выше функцией, но в этом случае