Introduzione al linguaggio C++ Costruzione di tipi di dati del programmatore.

Introduzione al linguaggio C++

Costruzione di tipi di dati del programmatore




Copyright © 1997 by Mario G. Montobbio

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Mario G. Montobbio

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Linguaggi senza verifica

del tipo degli argomenti



CHIAMANTE

CHIAMATO1 CHIAMATO2 CHIAMATO3

Il linguaggio COBOL non verifica che il tipo degli argomenti passati da un modulo CHIAMANTE ad una funzione esterna CHIAMATOx sia quello atteso.



CHIAMANTE


In assenza di questo controllo automatico il richiamo ad una funzione esterna CHIAMATOx assomiglia ad una “spina” generica.



CHIAMANTE


La “spina” del modulo CHIAMANTE può collegarsi con la “presa” della funzione CHIAMATO1.



CHIAMANTE

CHIAMATO1

CHIAMATO2 CHIAMATO3

La “spina” del modulo CHIAMANTE e la “presa” della funzione CHIAMATO1 corrispondono esattamente.



CHIAMANTE

CHIAMATO1

CHIAMATO2 CHIAMATO3

Questa è la situazione ideale.



CHIAMANTE


La “spina” del modulo CHIAMANTE può collegarsi anche con la “presa” della funzione CHIAMATO2.



CHIAMANTE

CHIAMATO1

CHIAMATO2

CHIAMATO3

La “spina” del modulo CHIAMANTE e la “presa” della funzione CHIAMATO2 non corrispondono esattamente, ma – con qualche avvertenza – possono permettere il funzionamento.



CHIAMANTE

CHIAMATO1

CHIAMATO2

CHIAMATO3

Questo metodo di richiamo funziona se utilizzo solamente i primi tre “denti” ricevuti da CHIAMANTE ...



CHIAMANTE

CHIAMATO1

CHIAMATO2

CHIAMATO3

... ma può causare una fine anomala dell’elaborazione se il programmatore di CHIAMATO2 utilizza il quarto “dente” che non ha mai ricevuto da CHIAMANTE.



CHIAMANTE


La “spina” del modulo CHIAMANTE può collegarsi anche con la “presa” della funzione CHIAMATO3.



CHIAMANTE

CHIAMATO1 CHIAMATO2

CHIAMATO3

La “spina” del modulo CHIAMANTE e la “presa” della funzione CHIAMATO2 non corrispondono esattamente, ma – con qualche avvertenza – possono permettere il funzionamento.



CHIAMANTE

CHIAMATO1 CHIAMATO2

CHIAMATO3

Questo metodo di richiamo funziona se utilizzo solamente il formato del secondo “dente” ricevuto da CHIAMANTE ...



CHIAMANTE

CHIAMATO1 CHIAMATO2

CHIAMATO3

... ma può causare risultati imprevedibili oppure una fine anomala dell’elaborazione se il programmatore di CHIAMATO3 utilizza la punta del secondo “dente” che non ha mai ricevuto da CHIAMANTE.



Riepilogo: In questa discussione abbiamo visto che:

1. Il linguaggio COBOL non verifica il tipo degli argomenti passati ad una funzione esterna.

2. È il programmatore che deve controllare manualmente che la quantità di argomenti e i loro tipi nel modulo CHIAMANTE e nella funzione CHIAMATA1 siano uguali.

3. Solamente l’elaborazione dove la quantità e il tipo degli argomenti sono uguali nel CHIAMANTE e nel CHIAMATO1 è sicura.

4. Talvolta i programmatori COBOL sfruttano l’assenza di verifiche sugli argomenti.

5. Solamente in casi molto particolari (es.: moduli generalizzati, quantità di argomenti variabili) è giustificato lo sfruttamento dell’assenza di verifiche sugli argomenti.



Linguaggi con verifica

del tipo degli argomenti



Chiamante

Chiamato1 Chiamato2 Chiamato3

Il linguaggio C++ verifica che il tipo degli argomenti passati da un modulo Chiamante ad una funzione esterna Chiamatox sia quello atteso.



Chiamante


In presenza di questo controllo automatico il richiamo ad una funzione esterna CHIAMATOx assomiglia ad una “spina” specializzata.



Chiamante


La “spina” del modulo Chiamante può collegarsi con la “presa” della funzione Chiamato1.



Chiamante

Chiamato1

Chiamato2 Chiamato3

La “spina” del modulo Chiamante e la “presa” della funzione Chiamato1 corrispondono esattamente.



Chiamante

Chiamato1

Chiamato2 Chiamato3

Questa è la situazione ideale.



Chiamante


La “spina” del modulo Chiamante NON può collegarsi anche con la “presa” della funzione Chiamato2 ...



Chiamante


... infatti il modulo Chiamante NON passa il quarto argomento atteso dalla funzione Chiamato2.



Chiamante


Il richiamo dal modulo Chiamante alla funzione esterna Chiamato2 non è un richiamo sicuro

Chiamante



Chiamante


La “spina” del modulo Chiamante NON può collegarsi anche con la “presa” della funzione Chiamato3 ...



Chiamante


... infatti il secondo argomento passato dal modulo Chiamante NON è dello stesso tipo del secondo argomento atteso dalla funzione Chiamato3.



Chiamante


Il richiamo dal modulo Chiamante alla funzione esterna Chiamato3 non è un richiamo sicuro

Chiamante




1. Il linguaggio C++ verifica il tipo degli argomenti passati ad una funzione.

2. Il programmatore non deve più controllare manualmente che la quantità di argomenti e i loro tipi nel modulo Chiamante e nella funzione Chiamato1 siano uguali: ci pensa il compilatore.

3. Il linguaggio C++ permette di creare tipi di argomenti del programmatore per sfruttare la verifica del tipo degli argomenti.

4. È sicura solamente l’elaborazione dove la quantità di argomenti è uguale ed i tipi degli argomenti sono uguali o compatibili nel Chiamante e nel Chiamato1.

5. I casi particolari (es.: moduli generalizzati, quantità di argomenti variabili) possono essere risolti mediante costruzioni del linguaggio C++ che non evitano il controllo dei tipi degli argomenti (es.: gerarchia tipi-sottotipi, contenitori).


Mancanza di modello delle funzioni esterne




1 IDENTIFICATION DIVISION.

2 PROGRAM-ID. CHIAMANTE.

... ...

3 WORKING-STORAGE SECTION.

4 01 REQ-AREA.

5 10 REQ-MAX PIC S9(9) VALUE +10 COMP.

6 * Quantity of foreseen iteration requests.

7 10 REQ-LIM PIC S9(9) VALUE ZERO COMP.

8 * Quantity of iteration requests in use.

9 10 REQ-IND PIC S9(9) VALUE ZERO COMP.

10 * Index to the current iteration request.

Questo è un esempio di dichiarazione di aree nel modulo CHIAMANTE scritto in linguaggio COBOL.





... ...


4 01 REQ-AREA.







Queste clausole specificano i tipi di dati delle aree ...





... ...


4 01 REQ-AREA.







... che hanno questi nomi (definiti dal programmatore).





... ...

3 CALL “CHIAMATO” USING REQ-MAX,

4 REQ-LIM,

5 REQ-IND.

... ...

Se passiamo le tre aree definite nel modulo CHIAMANTE come argomenti ad una funzione esterna CHIAMATO ...




2 PROGRAM-ID. CHIAMATO.

... ...

3 LINKAGE SECTION.

4 01 ZZ-REQ-MAX PIC S9(9) COMP.

5 01 ZZ-REQ-LIM PIC S9(9) COMP.

6 01 ZZ-REQ-IND PIC S9(9) COMP.

7 PROCEDURE DIVISION USING ZZ-REQ-MAX,

8 ZZ-REQ-LIM,

9 ZZ-REQ-IND.

... ...

... è il programmatore che deve manualmente verificare che in CHIAMATO l’ordine di definizione degli argomenti ricevuti ...

1

2

3





... ...


4 REQ-LIM,

5 REQ-IND.

... ...

... corrisponda a quello della chiamata a funzione esterna nel modulo CHIAMANTE.

1

2

3





... ...

3 LINKAGE SECTION.





8 ZZ-REQ-LIM,

9 ZZ-REQ-IND.

... ...

È il programmatore che deve manualmente verificare che in CHIAMATO i tipi degli argomenti ...





... ...


4 01 REQ-AREA.







... corrispondano a quelli passati dal modulo CHIAMANTE.





... ...

3 LINKAGE SECTION.





8 ZZ-REQ-LIM,

9 ZZ-REQ-IND.

... ...

Problema: La quantità e l’ordine degli argomenti della funzione esterna CHIAMATO ed il loro tipo NON sono sintetizzati in un modello di funzione ...





... ...


4 REQ-LIM,

5 REQ-IND.

6 ...

... che sia disponibile durante la compilazione del modulo CHIAMANTE e che permetta al compilatore di verificare automaticamente che la quantità e l’ordine degli argomenti passati da CHIAMANTE a CHIAMATO ...

1

2

3





... ...


4 01 REQ-AREA.







... ed i loro tipi corrispondano.




1. Il linguaggio COBOL non verifica durante la compilazione il tipo degli argomenti passati ad una funzione, poiché le funzioni esterne non hanno un modello.

2. Il programmatore deve controllare manualmente che la quantità di argomenti nel richiamo alla funzione CHIAMANTE1 nel modulo CHIAMANTE e nella lista di argomenti di CHIAMANTE1 siano uguali.

3. Il programmatore deve controllare manualmente che i tipi degli argomenti nel modulo CHIAMANTE e nel modulo CHIAMATO1 siano uguali.


Inconvenienti della mancanza di modello

Inconvenienti della mancanza di modello


Omissione di un argomento

Errore Nr. 1






... ...

3 CALL “CHIAMATO” USING REQ-LIM,

4 REQ-IND.

... ...

Se per errore il programmatore omette REQ-MAX nel richiamo a CHIAMATO ...





... ...

3 LINKAGE SECTION.





8 ZZ-REQ-LIM,

9 ZZ-REQ-IND.

... ...

... sarebbe comodo che il compilatore confrontasse il richiamo (in CHIAMANTE) con il modello di CHIAMATO e ci avvertisse dell’omissione dell’argomento.





... ...


4 REQ-IND.

... ...

Problema: Il compilatore non può segnalarci l’errore poiché CHIAMANTE non conosce il modello di CHIAMATO.




1. Il linguaggio COBOL non identifica durante la compilazione l’omissione di un argomento che deve essere passato ad una funzione, poiché le funzioni esterne non hanno un modello.

2. Il programmatore deve controllare manualmente nel modulo CHIAMANTE che la quantità di argomenti nel richiamo alla funzione CHIAMATO1 sia uguale a quelli attesi dalla funzione CHIAMATO1.


Inversione di due argomenti

Errore Nr. 2






... ...


4 REQ-MAX,

5 REQ-IND.

... ...

Se per errore il programmatore inverte REQ-MAX e REQ-LIM nel richiamo a CHIAMATO ...





... ...


4 REQ-MAX,

5 REQ-IND.

... ...

... il compilatore non può segnalarci l’errore poiché CHIAMANTE non conosce il modello di CHIAMATO.





... ...

3 LINKAGE SECTION.





8 ZZ-REQ-LIM,

9 ZZ-REQ-IND.

... ...

In questo caso – anche se confrontassimo il richiamo col modello di CHIAMATO – l’inversione degli argomenti è ancora più difficile da rilevare poiché sono entrambi dello stesso tipo: PIC S9(9) COMP.





... ...


4 01 REQ-AREA.







Esaminando i nomi delle aree, notiamo che le aree rappresentano concetti diversi ...





... ...


4 01 REQ-AREA.







REQ-MAX è un valore massimo ...





... ...


4 01 REQ-AREA.







... mentre REQ-LIM è un valore in uso.





... ...

3 LINKAGE SECTION.





8 ZZ-REQ-LIM,

9 ZZ-REQ-IND.

... ...

Sarebbe utile che il compilatore ci permettesse di distinguere fra un valore massimo e un valore in uso ...





... ...

3 LINKAGE SECTION.





8 ZZ-REQ-LIM,

9 ZZ-REQ-IND.

... ...

... e confrontasse il richiamo (in CHIAMANTE) con il modello di CHIAMATO e ci avvertisse dell’inversione degli argomenti.





... ...

3 LINKAGE SECTION.





8 ZZ-REQ-LIM,

9 ZZ-REQ-IND.

... ...

Per distinguere automaticamente ZZ-REQ-MAX e ZZ-REQ-LIM in base al tipo di dato, dovremmo potere sostituire S9(9) COMP con un tipo di dato definito dal programmatore.





... ...


4 01 REQ-AREA.







Problema: I possibili tipi sono già pre-definiti nel linguaggio COBOL e non è possibile creare nuovi tipi definiti dal programmatore.




1. Il linguaggio COBOL non identifica durante la compilazione l’inversione di due argomenti passati ad una funzione, poiché le funzioni esterne non hanno un modello.

2. Il programmatore deve controllare manualmente nel modulo CHIAMANTE che la quantità di argomenti nel richiamo alla funzione CHIAMATO1 sia uguale alla quantità attesa dalla funzione CHIAMATO1.

4. Il linguaggio COBOL non permette di creare tipi di dati del programmatore, e quindi non potrebbe comunque sfruttare la verifica del tipo degli argomenti per distinguere l’inversione di due argomenti che hanno lo stesso tipo – PIC S9(9) COMP – pre-definito nel linguaggio.

3. Il programmatore deve controllare manualmente che i tipi degli argomenti nel modulo CHIAMANTE e nel modulo CHIAMATO1 siano uguali.


Scambio di aggregato in argomento

Errore Nr. 3






... ...


4 01 REQ-AREA.







REQ-AREA è un aggregato di aree costruito seconde le necessità del programmatore, ma non è un nuovo tipo di dato.





... ...

3 CALL “CHIAMATO” USING REQ-AREA.

... ...

Possiamo richiamare una versione modificata di CHIAMATO passando come argomento un aggregato REQ-AREA ...





... ...

3 CALL “CHIAMATO” USING OTHER-AREA.

... ...

Ma se – per errore – nel richiamo a CHIAMATO il programmatore passa l’aggregato OTHER-AREA al posto di REQ-AREA ...





... ...

3 CALL “CHIAMATO” USING OTHER-AREA.

... ...

... il compilatore non ci può avvertire ...





... ...


... ...

11 01 OTHER-AREA.

12 10 OTHER-NAME PIC X(9)

13 VALUE “FERRUCCIO”.

14 10 OTHER-ROLE PIC X(8)

15 VALUE “THE BEST”.

... poiché – a parte l’assenza di modello – anche OTHER-AREA è un aggregato di aree come REQ-AREA.




4 01 REQ-AREA.







11 01 OTHER-AREA.

12 10 OTHER-NAME PIC X(9)

... ...

Problema: Nel linguaggio COBOL non è possibile creare nuovi tipi di dati aggregati definiti dal programmatore, e distinguere gli aggregati in base al loro tipo.




1. Il linguaggio COBOL non identifica durante la compilazione la sostituzione per errore di un argomenti passato ad una funzione, poiché le funzioni esterne non hanno un modello.

2. Il programmatore deve controllare manualmente nel modulo CHIAMANTE che il formato dell’argomento nel richiamo alla funzione CHIAMATO sia quello atteso dalla funzione CHIAMATO.

3. Il linguaggio COBOL non permette di creare tipi di dati aggregati del programmatore, e quindi non potrebbe comunque sfruttare la verifica del tipo degli argomenti per distinguere l’inversione di due argomenti che siano entrambi aggregati.


Presenza di modello delle funzioni




1 #include “Chiamato.h”

2 #include “Maximum.h”

3 #include “Limit.h”

4 #include “Index.h”

5 void Chiamante (void)

6 {

7 Maximum Req_Max(10); // Qty foreseen requests

8 Limit Req_Lim; // Qty requests in use

9 Index Req_Ind; // Index to curr. request

10 Chiamato (Req_Max, Req_Lim, Req_Ind);

11 }

Questo è un esempio di dichiarazione di aree e di richiamo alla funzione Chiamato nella funzione Chiamante scritta in linguaggio C++.








6 {





11 }

Queste clausole specificano i tipi di dati delle aree ...








6 {





11 }

... che hanno questi nomi (definiti dal programmatore).








6 {





11 }

Se passiamo le tre aree definite nella funzione Chiamante come argomenti ad una funzione Chiamato ...








6 {





11 }

... il compilatore può automaticamente verificare che l’ordine di definizione degli argomenti ricevuti nel richiamo alla funzione Chiamato ...

1 2 3








6 {





11 }

... sia uguale a quello definito nel modello delle funzione Chiamato ...

1 2 3



1 #ifndef __CHIAMATO_H

2 // File: Chiamato.h

3 #define __CHIAMATO_H

4 void Chiamato (Maximum theMaximum

5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);

7 #endif // __CHIAMATO_H

... che è contenuto nell’intestazione Chiamato.h

1

2

3








6 {





11 }

Il compilatore ricerca il tipo del primo argomento Req_Max ...




2 #include “Maximum.h“




6 {





11 }

... che è dichiarato nel corpo della funzione Chiamante ...

1

23




2 #include “Maximum.h“




6 {





11 }

... ed è definito nell’intestazione Maximum.h.

1

2

4

3



1 #ifndef __MAXIMUM_H

2 #define __MAXIMUM_H

3 class Maximum

4 {// File: Maximum.h

5 public:

6 Maximum (void);

7 Maximum (int theMaximum);

8 Maximum (Maximum &theMaximum_Ref);

9 ~Maximum (void);

10 Maximum& operator=(Maximum &theMaximum_Ref);

... ...

11 };

12 #endif // __MAXIMUM_H

Nell’intestazione Maximum.h con la parola riservata class il programmatore definisce un nuovo tipo di dato Maximum ...








6 {





11 }

... che può essere usato per dichiarare un’area di tipo Maximum nel corpo della funzione Chiamante ...







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... e può essere usato nell’intestazione Chiamato.h per definire il tipo del primo argomento theMaximum della funzione Chiamato.







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

Nel modello della funzione Chiamato ...







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... il primo argomento fittizio theMaximum ...

1







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... è di tipo Maximum ...

12







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... e corrisponde all’argomento reale Req_Max ...

12

3







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... che è dichiarato nel corpo della funzione Chiamante ...

12

3

4







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... di tipo Maximum.

12

3

45







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

Poiché l’argomento reale Req_Max e quello formale theMaximum appartengono allo stesso tipo di dato Maximum ...

1

2







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... è possibile passare Req_Max come primo argomento alla funzione Chiamato.

1

2

3







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

Analogamente il secondo argomento reale Req_Lim passato alla funzione Chiamato ...







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... è dichiarato nel corpo della funzione Chiamante ...

1

2







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... ed è di tipo Limit.

23

1







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... proprio come il secondo argomento formale theLimit nel modello della funzione Chiamato.

4

23

1








6 {





11 }

Il tipo di dato del programmatore Limit è definito nell’intestazione Limit.h ...



1 #ifndef __LIMIT_H

2 #define __LIMIT_H

3 class Limit

4 {// File: Limit.h

5 public:

6 Limit (void);

7 Limit (int theLimit);

8 Limit (Limit &theLimit_Ref);

9 ~Limit (void);

10 Limit& operator=(Limit &theLimit_Ref);

... ...

11 };

12 #endif // __LIMIT_H

... con la parola riservata class seguita dal nome del nuovo tipo di dato Limit.







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

Poiché l’argomento reale Req_Lim e quello formale theLimit appartengono allo stesso tipo di dato Limit ...

1

2







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... è possibile passare Req_Lim come secondo argomento alla funzione Chiamato.

12

3







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

Analogamente il terzo argomento reale Req_Ind passato alla funzione Chiamato ...







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... è dichiarato nel corpo della funzione Chiamante ...

1

2







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... ed è di tipo Index.

3

1

2







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... proprio come il terzo argomento formale theIndex nel modello della funzione Chiamato.

4

3

1

2








6 {





11 }

Il tipo di dato del programmatore Index è definito nell’intestazione Index.h ...



1 #ifndef __INDEX_H

2 #define __INDEX_H

3 class Index

4 {// File: Index.h

5 public:

6 Index (void);

7 Index (int theIndex);

8 Index (Limit &theIndex_Ref);

9 ~Index (void);

10 Index& operator=(Index &theIndex_Ref);

... ...

11 };

12 #endif // __INDEX_H

... con la parola riservata class seguita dal nome del nuovo tipo di dato Index.







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

Poiché l’argomento reale Req_Ind e quello formale theIndex appartengono allo stesso tipo di dato Index ...

1

2







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... ...





... ...

... è possibile passare Req_Ind come terzo argomento alla funzione Chiamato.

1

2

3





3 class Maximum


5 public:

6 Maximum (void);



9 ~Maximum (void);


... ...

11 };


Nell’intestazione Maximum.h con la parola riservata class il programmatore definisce la forma del primo “dente”.

Chiamante

Chiamato



1 #ifndef __LIMIT_H

2 #define __LIMIT_H

3 class Limit

4 {// File: Limit.h

5 public:

6 Limit (void);



9 ~Limit (void);


... ...

11 };


Nell’intestazione Limit.h con la parola riservata class il programmatore definisce la forma del secondo “dente”.

Chiamante

Chiamato



1 #ifndef __INDEX_H

2 #define __INDEX_H

3 class Index

4 {// File: Index.h

5 public:

6 Index (void);

7 Index (int theIndex);

8 Index (Limit &theIndex_Ref);

9 ~Index (void);

10 Index& operator=(Index &theIndex_Ref);

... ...

11 };

12 #endif // __INDEX_H

Nell’intestazione Index.h con la parola riservata class il programmatore definisce la forma del terzo “dente”.

Chiamante

Chiamato








6 {





11 }

L’ordine dei tre argomenti nel richiamo a Chiamato definisce l’ordine dei “denti” nella “spina” Chiamante.

Chiamante

Chiamato

1 2 3

1 2 3







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


L’ordine dei tre argomenti nel modello della funzione Chiamato definisce l’ordine dei “denti” nella “presa” Chiamato.

Chiamante

Chiamato4 5 6

4

5

6



... ...


5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);

... ...





... ...

Le forme della “spina” Chiamante e della “presa” Chiamato corrispondono esattamente.

Chiamante

Chiamato

1 2 3

4 5 6

1

2

3

4

5

6



Errore Nr. 1









6 {




10 Chiamato (Req_Lim, Req_Ind);

11 }

Il compilatore può automaticamente verificare che la quantità degli argomenti ricevuti nel richiamo alla funzione Chiamato ...

1 2







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... non corrisponde nell’intestazione Chiamato.h alla quantità di argomenti definiti nel modello della funzione Chiamato.

1

2

3



Errore Nr. 2









6 {




10 Chiamato (Req_Lim, Req_Max, Req_Ind);

11 }

Se per errore il programmatore inverte Req_Max e Req_Lim nel richiamo a Chiamato ...

AB C







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


... il compilatore può automaticamente verificare che i tipi del primo e del secondo argomento ricevuti nel richiamo alla funzione Chiamato non corrispondono nell’intestazione Chiamato.h ai tipi degli argomenti definiti nel modello della funzione Chiamato.

A

B

C



Errore Nr. 3









6 {




10 Chiamato (Req_Lim, Req_Max, Req_Ind);

11 }

Poiché il compilatore C++ distingue fra i tipi degli aggregati l’errore Nr. 3 viene riconosciuto esattamente come l’errore Nr. 2.

AB C







5 ,Limit theLimit

6 ,Index theIndex);


Il compilatore può automaticamente verificare se i tipi degli argomenti ricevuti nel richiamo alla funzione Chiamato corrispondono nell’intestazione Chiamato.h ai tipi degli argomenti definiti nel modello della funzione Chiamato.

A

B

C


Componenti di un dato del programmatore




Ci sono alcuni componenti di servizio che compaiono frequentemente nei tipi di dati definito dal programmatore.

Inizializzazione “minima”

Inizializzazioni “migliori”

Dato_del_programmatore

Inizializzazione per copia

Rilascio risorse impegnate

Assegnazione

Copia (ad uso privato)

Rilascio (ad uso privato)

1

2

3

4

5

6

7



Il metodo di inizializzazione “minima” ci permette di costruire un dato valido del tipo definito dal programmatore senza conoscere alcun valore.






Assegnazione



1



I metodi di inizializzazione “migliori” ci permettono di costruire un dato del tipo definito dal programmatore partendo da valori in argomento.






Assegnazione



2



Il metodo di inizializzazione per copia ci permette di passare un dato ad una funzione e di farcelo restituire da una funzione.






Assegnazione



3



Il metodo di rilascio delle risorse permette di liberare le aree occupate dal tipo di dato e di rilasciare le risorse impegnate dai metodi di inizializzazione.






Assegnazione



4



Il metodo di assegnazione permette di assegnare un dato del tipo definito dal programmatore ad un altro dato dello stesso tipo.






Assegnazione



5



Un metodo di copia (ad uso interno) viene richiamato dal metodo di inizializzazione per copia e dal metodo di assegnazione.






Assegnazione



6



Un metodo di rilascio (ad uso interno) viene richiamato dal metodo (pubblico) di rilascio delle risorse impegnate e dal metodo di assegnazione.






Assegnazione


Rilascio (ad uso privato)7






Il metodo di inizializzazione “minima” ci permette di costruire un dato valido del tipo definito dal programmatore senza conoscere alcun valore.






Assegnazione



1








6 {





11 }

Questo è un esempio di dichiarazione “minima” di un dato Req_Lim di tipo Limit (definito dal programmatore) ...



1 #ifndef __LIMIT_H

2 #define __LIMIT_H

3 class Limit

4 {// File: Limit.h

5 public:

6 Limit (void);



9 ~Limit (void);


... ...

11 };


... e questo è il metodo che viene richiamato per inizializzare il dato di tipo Limit.



1 #ifndef __LIMIT_H

2 #define __LIMIT_H

3 class Limit

4 {// File: Limit.h

5 public:

6 Limit (void);



9 ~Limit (void);


... ...

11 };


Poiché non partiamo da argomenti di nessun tipo non possiamo che inizializzare il dato con valori “minimi” validi.






I metodi di inizializzazione “migliori” ci permettono di costruire un dato del tipo definito dal programmatore partendo da valori in argomento.






Assegnazione



2








6 {





11 }

Questo è un esempio di dichiarazione “migliore” di un dato Req_Max di tipo Maximum (definito dal programmatore) ...





3 class Maximum


5 public:

6 Maximum (void);


8 Maximum (Limit &theMaximum_Ref);

9 ~Maximum (void);


... ...

11 };


... e questo è il metodo che viene richiamato per inizializzare il dato di tipo Maximum.






Il metodo di inizializzazione per copia ci permette di passare un dato ad una funzione e di farcelo restituire da una funzione.






Assegnazione



3








6 {





11 }

Questo è un esempio di passaggio di un dato Req_Max di tipo Maximum (definito dal programmatore) in argomento alla funzione Chiamato.








6 {





11 }

Il compilatore richiama automaticamente il metodo di inizializzazione per copia specifico per il tipo di dato Maximum per creare l’argomento da passare alla funzione Chiamato.





3 class Maximum


5 public:

6 Maximum (void);



9 ~Maximum (void);


... ...

11 };


Questo è il metodo che inizializza la copia del dato di tipo Maximum che viene passata in argomento alla funzione Chiamato.





3 class Maximum


5 public:

6 Maximum (void);



9 ~Maximum (void);


... ...

11 };


Solamente un metodo del tipo di dato Maximum può costruire una copia “sicura” di un dato del suo tipo.






Il metodo di rilascio delle risorse permette di liberare le aree occupate dal tipo di dato e di rilasciare le risorse impegnate dai metodi di inizializzazione.






Assegnazione



4








6 {





11 }

Quando viene raggiunta la chiusa graffa } il dato Req_Max di tipo Maximum esce dal suo ambito di visibilità e viene automaticamente distrutto dal compilatore.








6 {





11 }

Prima di rilasciare le aree occupate dal tipo di dato definito dal programmatore, il compilatore richiama il metodo di rilascio delle risorse dello specifico tipo di dato.





3 class Maximum


5 public:

6 Maximum (void);



9 ~Maximum (void);


... ...

11 };


Questo è il metodo che rilascia le risorse impegnate dai metodi di inizializzazione dei dati di tipo Maximum.





3 class Maximum


5 public:

6 Maximum (void);



9 ~Maximum (void);


... ...

11 };


Solamente un metodo del tipo di dato Maximum può rilasciare correttamente le risorse impegnate dai suoi metodi di inizializzazione.





3 class Maximum


5 public:

6 Maximum (void);



9 ~Maximum (void);


... ...

11 };


Per ogni tipo di dato definito dal programmatore il metodo di rilascio è unico.





3 class Maximum


5 public:

6 Maximum (void);



9 ~Maximum (void);


... ...

11 };


Ogni metodo di inizializzazione deve annotare quali risorse ha impegnato perché l’unico metodo di rilascio le possa correttamente rilasciare.








6 {





11 }

Dopo avere richiamato il metodo di rilascio delle risorse dello specifico tipo di dato, il compilatore rilasciare le aree occupate dal tipo di dato definito dal programmatore.


Assegnazione

Assegnazione


Assegnazione

Il metodo di assegnazione permette di assegnare un dato del tipo definito dal programmatore ad un altro dato dello stesso tipo.






Assegnazione



5


Assegnazione


2 void Calcolo (void)

3 {


5 Maximum Temp_Max; // Temporary area

6 Temp_Max = Req_Max;

... ...

7 }

Il programmatore dichiara un dato Req_Max di tipo Maximum e lo inizializza con il valore 10.


Assegnazione



3 {




... ...

7 }

Il programmatore dichiara un dato temporaneo Temp_Max di tipo Maximum e lo inizializza al “minimo”.


Assegnazione



3 {




... ...

7 }

Il “valore” di Req_Max è assegnato a Temp_Max, dato dello stesso tipo (definito dal programmatore).


Assegnazione



3 {




... ...

7 }

Quando viene raggiunta la chiusa graffa } i dati Req_Max e Temp_Max di tipo Maximum escono dal loro ambito di visibilità e vengono automaticamente distrutti dal compilatore.


Assegnazione



3 {




... ...

7 }

Se l’assegnazione specifica del tipo di dato Maximum non è corretta l’applicazione può terminare anormalmente.


Assegnazione

Se i metodi di inizializzazione riservano dinamicamente aree esterne al dato e poi vi accedono mediante puntatori è necessario duplicare le aree esterne nel metodo di assegnazione specifico del tipo di dato definito dal programmatore ...

operator=

Req_Max

~Maximum

Value_Ptr

Value

operator=

Temp_Max

~Maximum

Value_Ptr

Value


Assegnazione

... per evitare di creare involontariamente due puntamenti ad una stessa area esterna.

operator=

Req_Max

~Maximum

Value_Ptr

Value

operator=

Temp_Max

~Maximum

Value_Ptr


Assegnazione

Dopo il richiamo al metodo di rilascio delle risorse di Temp_Max le aree esterne di Temp_Max sono state rilasciate ...

operator=

Req_Max

~Maximum

Value_Ptr

operator=

Temp_Max

~Maximum

Value_Ptr


Assegnazione

... e se erano condivise con Req_Max, ora Req_Max può trovarsi con un puntatore ad un’area esterna non più valida.

operator=

Req_Max

~Maximum

Value_Ptr

operator=

Temp_Max

~Maximum

Value_Ptr


Assegnazione

Il tentativo di rilasciare le aree di Req_Max può causare la fine anomala dell’applicazione.

operator=

Req_Max

~Maximum

Value_Ptr

operator=

Temp_Max

~Maximum

Value_Ptr


Assegnazione



3 class Maximum


5 public:

6 Maximum (void);



9 ~Maximum (void);


... ...

11 };


Questo è il metodo che assegna un dato di tipo Maximum ad un altro dato dello stesso tipo.


Assegnazione

Assegnazione

Origine=

Destinazione

Rilascio risorse della destinazione

Copia risorse dell’origine sulla destinazione

Fine

Sì

No

Il metodo di assegnazione dei tipi di dati definiti dal programmatore è generalmente composto da tre passi.


Assegnazione

Assegnazione

Origine=

Destinazione



Sì

No

Fine

Primo passo: Verifica che il dato non si auto-distrugga assegnandosi a se stesso.


Assegnazione

Assegnazione

Origine=

Destinazione



Sì

No

Fine

Secondo passo: Rilascio delle risorse riservate dinamicamente dai metodi di inizializzazione della destinazione.


Assegnazione

Assegnazione

Origine =

Destinazione



Sì

No

Fine

Terzo passo: Creazione di una copia delle risorse riservate dinamicamente dai metodi di inizializzazione dell’origine e loro attribuzione alla destinazione.


Assegnazione


1. Quando il programmatore definisce un suo tipo di dato deve spiegare al compilatore cosa significa assegnare un dato del nuovo tipo ad un dato dello stesso tipo.

2. Il metodo operator= spiega al compilatore come assegnare un dato di tipo definito dal programmatore ad un altro dato dello stesso tipo.

4. Il metodo di assegnazione dei tipi di dati definiti dal programmatore è generalmente composto da tre passi: verifica di non auto-distruzione; rilascio (ad uso privato) delle risorse della destinazione; copia (ad uso privato) delle risorse dell’origine.

5. Quando i metodi di inizializzazione NON richiedono dinamicamente risorse esterne, il metodo di assegnazione descritto in questa discussione è facoltativo, ma per maggior chiarezza si consiglia di costruirne comunque una versione anche se vuota.

3. Per ogni tipo di dato definito dal programmatore c’è un metodo operator= specifico per quel tipo di dato.


Autodistruzione

Autodistruzione


Autodistruzione



3 {



6 Req_Max = Req_Max;

... ...

7 }

Problema: Cosa succede se per errore assegnamo Req_Max a se stesso?


Autodistruzione

Assegnazione

Origine=

Destinazione



Sì

No

Fine

Primo passo: Verifica che il dato non si auto-distrugga assegnandosi a se stesso.

Cosa succederebbe se il metodo di assegnazione non contenesse il primo passo di verifica?


Autodistruzione

Assegnazione

Origine=

Destinazione



Sì

No

Fine


Senza il primo passo di verifica, il secondo passo rilascia le risorse riservate dinamicamante ...


Autodistruzione

Assegnazione

Origine=

Destinazione



Sì

No

Fine


... ed il terzo passo cerca di copiare risorse che sono appena state rilasciate.

Risultato ...


Autodistruzione

Assegnazione

Origine=

Destinazione



Sì

No

Fine













Assegnazione



6



Assegnazione

Origine=

Destinazione



Sì

No

Fine


È il terzo passo del metodo di assegnazione.












Assegnazione


Rilascio (ad uso privato)7



È il secondo passo del metodo di assegnazione.

Assegnazione

Origine=

Destinazione



Sì

No

Fine





1. Ci sono alcuni componenti di servizio che compaiono frequentemente nei tipi di dati definito dal programmatore.

2. Il programmatore deve definire alcune operazioni sul tipo di dato da lui/lei definito per permettere al compilatore di gestire correttamente: il passaggio di argomenti a funzioni; la restituzione di valori da funzioni; il rilascio delle risorse riservate dinamicamente dai metodi di inizializzazione di dati creati automaticamente che escono dal loro ambito di visibilità.

3. Quando i metodi di inizializzazione richiedono dinamicamente risorse esterne i metodi di servizio descritti in questa discussione sono obbligatori.

4. Quando i metodi di inizializzazione NON richiedono dinamicamente risorse esterne, i metodi di servizio descritti in questa discussione sono facoltativi, ma per maggior chiarezza si consiglia di costruirne comunque una versione anche se vuota.



Copyright © 1997 by Mario G. Montobbio

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Introduzione al linguaggio C++ Costruzione di tipi di dati del programmatore.

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