Kempelen Farkas Hallgatói Információs Központ

Eddigi vizsgálataink során megállapodtunk, hogy az objektum és a példány kifejezéseket szinonimaként használhatjuk. Vagyis az objektumon egy konkrét osztály konkrét példányát értettük, ami egy önálló létező egyed, amelynek viselkedését a típusa illetve osztálya határozza meg, az állapota pedig a kapott üzeneteknek megfelelően változik.

A programozásban használatos változó (variable) olyan elem, amely alkalmas érték befogadására. Ha az objektumot, a példányt, egy konkrét értéknek tekintjük, – és miért ne tennénk ezt – akkor jogos igényünk támadhat az objektum hordozására alkalmas változó bevezetésére. Az objektum-változó olyan szerkezet, amely objektum-példányt tartalmaz. Mivel az objektumot a neki küldött üzenetekkel érhetjük el, az objektum-változónak küldött üzenetet az általa éppen tartalmazott objektum kapja meg.

Az objektum-változó bevezetése kapcsán két további problémakörrel kell foglalkoznunk. Az egyik, hogy egy objektum-változó milyen objektum-értékeket vehet fel, a másik pedig az, hogy egy objektum-változónak milyen üzeneteket küldhetünk.

A programozási nyelvekben a változók általában statikusan tipizáltak. Ez azt jelenti, hogy a program forrásszövegében meghatározzuk (definiáljuk), hogy egy változó milyen típusú, azaz meghatározzuk a felvehető értékek halmazát. A változó típusa tehát a program fordításakor már ismert, és ettől kezdve rögzített. Ezt követően a típuskorlátozás betartása a programnyelvekben különböző. A PASCAL például szigorúan típusos, ami annyit tesz, hogy nem ad nyelvi eszközöket a korlátozások átlépésére. Természetesen kellő ügyességgel, – a konkrét implementáció eszközeit vagy a variálható rekordot kihasználva – a szabályok átléphetők. Ezzel szemben a C kevésbé szigorúan típusos, mert nyelvi eszközt ad (type casting) a korlátok megkerülésére.

A statikusan tipizált változók használatának előnye, hogy a programozási nyelvekben egyszerűen és hatékonyan implementálhatók a változókat kezelő műveletek. A tipizálás statikussága természetesen független attól, hogy a változó számára mikor foglaltunk helyet a memóriában.

A dinamikusan tipizált programnyelv a második és harmadik generációs nyelvek között meglehetősen ritka, de a negyedik generációs adatbázis-kezelő nyelvek jellegzetesen ilyenek. A dinamikus tipizálás lényege, hogy a változónak nincs előre meghatározott típusa, futás közben tetszőleges értéket felvehet. Ezek az értékek különféle típusúak lehetnek. Úgy is fogalmazhatunk, hogy ezek típus nélküli változók. A szabadság ára, hogy egy típus nélküli változót elég körülményes implementálni. Emellett a változón értelmezhető műveletek ellenőrzött megvalósítása is problematikus.

A változón végrehajtható műveleteket (a változóknak küldött üzeneteket) meghatározhatja maga a változó, vagy a változóban tárolt érték. A művelet és a változó kapcsolódását kötésnek (binding) nevezzük.

Statikus kötés esetén a változón értelmezett műveleteket – objektum-változó esetében a metódusokat – a változó típusa határozza meg. Ez történik a hagyományos programnyelvekben. A fordítóprogram a változó típusának ismeretében ellenőrzi, hogy a kijelölt művelet az adott változón végrehajtható-e, és ha igen, generálja a megfelelő kódot. Például a

a + 8

művelet eredményének típusát és a létrejövő kódot attól függően állítja elő, hogy milyen az a változó típusa. Más lesz a kód integer és más real változó esetén.

Dinamikus kötés esetén a műveletet meghatározó tényező a változó által hordozott érték. Az objektum-változók esetén ez azt jelenti, hogy értékadáskor a műveleteket végrehajtó metódusok is cserélődnek. A változóval végzendő művelethez tehát most, futási időben rendelődik hozzá a műveletet végrehajtó eljárás (metódus) kódja. Ha korrekt módon akarunk eljárni, akkor bármiféle, a változóra kijelölt művelet végrehajtása előtt meg kell kérdeznünk a változót, hogy éppen milyen értéket tárol. Hiszen az sem biztos, hogy a végrehajtani kívánt művelet egyáltalán értelmezett a változóban éppen tárolt értékre (megérti-e a változóban tárolt objektum az üzenetet). Így érthető, hogy a dinamikus kötés implementálása lényegesen bonyolultabb a statikusnál.

A tipizálást és a kötést együttesen vizsgálva az eredmény az alábbiakban foglalható össze:

Az objektum-változók bevezetése azzal a szabadsággal, hogy egy változóban a saját típusával kompatibilis típusú objektum is elhelyezhető – a polimorfizmus jelentését is kiteljesíti. Amennyiben az üzenetet a változónak küldjük, azt a változóban éppen jelenlevő objektum kapja meg, így előállhat az a helyzet, hogy valóban nem tudható előre, hogy milyen típusú objektum metódusa hajtódik végre (de a kompatibilitás miatt a művelet értelmezhető lesz).

Miután megismerkedtünk az alapfogalmakkal, a következő fejezetben azt vizsgáljuk, hogy egy valóságos vagy elképzelt rendszert hogyan modellezhetünk objektumokkal.