ГОСТ Р ИСО 10303-11-2009 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 11. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS

ГОСТ Р ИСО 10303-11-2009

Группа П87

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы автоматизации производства и их интеграция

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ ОБ ИЗДЕЛИИ И ОБМЕН ЭТИМИ ДАННЫМИ

Часть 11

Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS

Industrial automation systems and integration. Product data representation and exchange. Part 11. Description methods. The EXPRESS language reference manual

ОКС 25.040.40

ОКСТУ 4002

Дата введения 2010-07-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Государственным научным учреждением "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 459 "Информационная поддержка жизненного цикла изделий"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 сентября 2009 г. N 366-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 10303-11:2004* "Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 11. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS" (ISO 10303-11:2004 "Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange - Part 11: Description methods. The EXPRESS language reference manual").

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов* соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

_______________

* Таблицу соответствия национальных (межгосударственных) стандартов международным см. по ссылке. - .

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 10303-11-2000

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Стандарты комплекса ИСО 10303 распространяются на компьютерное представление информации об изделиях и обмен данными об изделиях. Их целью является обеспечение нейтрального механизма, способного описывать изделия на всем протяжении их жизненного цикла. Этот механизм применим не только для нейтрального обмена файлами, но является также основой для реализации и совместного доступа к базам данных об изделиях и организации архивирования.

Стандарты комплекса ИСО 10303 представляют собой набор отдельно издаваемых стандартов (частей). Структура комплекса ИСО 10303 определена в ИСО 10303-1. Стандарты данного комплекса относятся к одной из следующих тематических групп: методы описания, методы реализации, методология и основы аттестационного тестирования, интегрированные обобщенные ресурсы, интегрированные прикладные ресурсы, прикладные протоколы, комплекты абстрактных тестов, прикладные интерпретированные конструкции и прикладные модули. Настоящий стандарт входит в тематическую группу методов описания.

Полный перечень стандартов комплекса ИСО 10303 доступен в Интернете на сайте http://www.tc184-sc4.org/titles/.

Настоящий стандарт определяет элементы языка EXPRESS. Каждый элемент языка представлен в собственном контексте с примерами. Сначала представлены простые элементы, а далее с нарастающей сложностью определяются более сложные конструкции. Настоящая вторая редакция ИСО 10303-11 включает в себя небольшой пересмотр положений первой редакции (ИСО 10303-11:1994), за которой временно сохранен статус действующего стандарта для поддержки основанных на ней реализаций языка EXPRESS и нормативных ссылок в других стандартах комплекса ИСО 10303. Во вторую редакцию включена также Техническая поправка ИСО 10303-11:1994/Кор.1:1999.

Изменения, которые привели к необходимости выпуска настоящей второй редакции, были вызваны требованиями мультисхемных спецификаций. Новые положения определяют архитектуру расширяемых моделей данных. В настоящий стандарт были добавлены следующие ключевые слова:

- BASED_ON;

- END_SUBTYPE_CONSTRAINT;

- EXTENSIBLE;

- GENERIC_ENTITY;

- RENAMED;

- SUBTYPE_CONSTRAINED;

- TOTAL_OVER;

- WITH.

Схемы, содержащие данные слова в качестве идентификаторов языка EXPRESS, становятся недействительными для области применения настоящего стандарта. Кроме того, изменения, включенные в настоящую редакцию стандарта, являются совместимыми снизу вверх по отношению к предыдущей редакции.

Обзор языка

EXPRESS - это название формального языка спецификации информационных требований. Язык EXPRESS применяется для определения информационных требований других стандартов комплекса ИСО 10303. Язык EXPRESS создавался для решения следующих задач:

- объем и сложность стандартов комплекса ИСО 10303 требуют наличия языка, обеспечивающего восприятие содержащейся в них информации как компьютерами, так и людьми. Представление информационных объектов из стандартов комплекса ИСО 10303 в нестрого формализованном виде исключило бы возможность применения вычислительной техники для проверки несоответствий в представлениях информационных объектов или создания произвольного числа их вторичных представлений, включая представления реализаций информационных объектов;

- язык EXPRESS разработан для обеспечения возможности структурирования разнообразных данных, относящихся к стандартам комплекса ИСО 10303. В данном языке EXPRESS-схема является основой для структурирования и взаимосвязи элементов представления данных об изделии;

- посредством языка определяются логические объекты, представляющие объекты реального мира. Определение объекта дается через его свойства, задаваемые областью их значений и накладываемыми на нее ограничениями;

- язык, насколько это возможно, не должен быть привязан к конкретным реализациям. Тем не менее, имеется возможность создания представлений реализации (например, обмен статическими файлами) автоматическим и прямым способом.

В языке EXPRESS объекты определяются через их атрибуты, характеризующие признаки или характеристики объектов, имеющие большое значение для их понимания и использования. Атрибуты могут быть представлены простыми данными (например, целым числом) или другими объектами. Геометрическая точка может быть определена тремя действительными числами. Имена, присвоенные атрибутам, включаются в определение объекта. Так, для геометрической точки три действительных числа могут быть названы X, Y и Z. В языке установлена взаимосвязь между определяемым объектом и определяющими его атрибутами, а также между атрибутом и его представлением.

Примечания

1 При разработке языка EXPRESS были учтены особенности ряда языков, в частности, Ada, Algol, С, С++, Euler, Modula-2, Pascal, PL/I и SQL. Некоторые возможности были добавлены в язык EXPRESS, чтобы сделать его более пригодным для описания информационных моделей.

2 В настоящем стандарте примеры текстов на языке EXPRESS не соответствуют правилам какого-либо конкретного стиля. Действительно, в примерах иногда используется плохой стиль для того, чтобы сэкономить место или показать гибкость языка. Приведенные примеры не предназначены для того, чтобы отразить содержание информационных моделей, установленных в других стандартах комплекса ИСО 10303. Примеры приведены для того, чтобы продемонстрировать конкретные особенности языка EXPRESS. Не следует придавать значение какому-либо сходству между примерами, приведенными в настоящем стандарте, и нормативными информационными моделями, установленными в других стандартах комплекса ИСО 10303.

1 Область применения

В настоящем стандарте определен язык, посредством которого могут быть описаны данные об изделии. Данный язык называется EXPRESS.

В настоящем стандарте также определено графическое представление для подмножества конструкций языка EXPRESS. Данное графическое представление называется EXPRESS-G.

EXPRESS является языком определения данных, как это установлено в ИСО 10303-1. Данный язык состоит из элементов, которые позволяют однозначно определять данные и устанавливать ограничения на эти данные.

Область применения настоящего стандарта распространяется на:

- типы данных;

- ограничения на экземпляры типов данных.

Область применения настоящего стандарта не распространяется на:

- определение форматов баз данных;

- определение форматов файлов;

- определение форматов передачи;

- управление процессами;

- обработку информации;

- обработку исключительных ситуаций.

Язык EXPRESS не является языком программирования.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие международные стандарты:

ИСО 10303-1:1994 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 1. Общие представления и основополагающие принципы (ISO 10303-1:1994, Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange - Part 1: Overview and fundamental principles)

ИСО/МЭК 8824-1:2002 Информационные технологии. Взаимосвязь открытых систем. Абстрактная синтаксическая нотация версии один (АСН.1). Часть 1. Спецификация основной нотации (ISO/IEC 8824-1:2002, Information technology - Abstract Syntax Notation One (ASN.1): Specification of basic notation)

ИСО/МЭК 10646:2003 Информационные технологии. Универсальный многооктетный набор закодированных символов (UCS) [ISO/IEC 10646:2003, Information technology - Universal Multiple-Octet Coded Character Set (UCS)]

3 Термины и определения

3.1 Термины, определенные в ИСО 10303-1

В настоящем стандарте применены следующие термины:

- требование соответствия (conformance requirement);

- контекст (context);

- данные (data);

- язык определения данных (data specification language);

- информация (information);

- информационная модель (information model);

- форма ЗСРП (PICS proforma).

3.2 Термины, определенные в ИСО/МЭК 10646-1

В настоящем стандарте применен следующий термин:

графический символ (graphic character).

Примечание - Данное определение охватывает только те символы из ИСО/МЭК 10646, которые имеют установленное визуальное представление; тем самым исключаются любые пустые или заштрихованные позиции в таблице символов.

3.3 Другие определения

В настоящем стандарте также применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.3.1 сложный объектный тип данных (complex entity data type): Представление объекта. Сложный объектный тип данных устанавливает область значений, определяемую общими атрибутами и ограничениями допустимой комбинации объектных типов данных в конкретном графе подтипов/супертипов.

3.3.2 экземпляр сложного объекта (сложного объектного типа данных) [complex entity (data type) instance]: Именованное значение сложного объектного типа данных. Имя экземпляра сложного объекта используется для ссылок на данный экземпляр.

3.3.3 значение сложного объекта (сложного объектного типа данных) [complex entity (data type) value]: Элемент данных, представляющий элемент информации в рамках класса, определяемого сложным объектным типом данных. Данный элемент принадлежит области определения, установленной данным сложным объектным типом данных.

3.3.4 константа (constant): Именованный элемент данных из заданной области определения, значение которого не может быть изменено.

3.3.5 тип данных (data type): Область значений.

3.3.6 объект (entity): Класс информации, определенный общими свойствами.

3.3.7 объектный тип данных (entity data type): Представление объекта. Объектный тип данных устанавливает область значений, определяемую общими атрибутами и ограничениями.

3.3.8 экземпляр объекта (объектного типа данных) [entity (data type) instance]: Именованное значение объектного типа данных. Имя экземпляра объекта используется для ссылок на данный экземпляр.

3.3.9 значение (отдельного) объекта (объектного типа данных) [(single) entity (data type) value]: Элемент данных, представляющий элемент информации в рамках класса, определенного объектным типом данных. Данный элемент принадлежит области определения, установленной данным объектным типом данных.

3.3.10 экземпляр (instance): Именованное значение.

3.3.11 многолепестковый сложный объект (многолепестковый сложный объектный тип данных) [multi-leaf complex entity (data type)]: Сложный объектный тип данных, состоящий из нескольких объектных типов данных, которые не имеют последующих подтипов в рамках данного сложного объектного типа данных.

3.3.12 экземпляр многолепесткового сложного объекта (многолепесткового сложного объектного типа данных) [multi-leaf complex entity (data type) instance]: Именованное значение многолепесткового сложного объектного типа данных. Имя экземпляра многолепесткового сложного объекта используется для ссылок на данный экземпляр.

3.3.13 значение многолепесткового сложного объекта (многолепесткового сложного объектного типа данных) [multi-leaf complex entity (data type) value]: Элемент данных, представляющий элемент информации в рамках класса, определяемого многолепестковым сложным объектным типом данных. Данный элемент принадлежит области определения, установленной данным многолепестковым сложным объектным типом данных.

3.3.14 частичный сложный объектный тип данных (partial complex entity data type): Потенциальное представление объекта. Частичный сложный объектный тип данных является группировкой объектных типов данных в графе подтипов/супертипов, которая может частично или полностью формировать сложный объектный тип данных.

3.3.15 значение частичного сложного объекта (partial complex entity value): Значение частичного сложного объектного типа данных. Данное значение само по себе не имеет смысла и должно объединяться с другими значениями частичного сложного объекта и с именем для формирования экземпляра сложного объекта.

3.3.16 совокупность (population): Множество экземпляров объектного типа данных.

3.3.17 основная схема (primary schema): Схема в группе взаимосвязанных схем, образующая ориентированный граф, возможно, циклический. Основная схема является предметом интереса. В графе могут существовать одна или несколько основных схем, тогда как остальные схемы графа служат только для поддержки основных схем. Основная схема играет особую роль в преобразовании из короткой формы схемы в длинную форму (см. приложение G).

3.3.18 корневая схема (root schema): Схема в группе взаимосвязанных схем, образующая ориентированный граф, возможно, циклический. Корневая схема не является целью в какой-либо спецификации интерфейса, но все другие схемы должны быть достижимы из корневой схемы. Корневая схема может рассматриваться в качестве представителя графа. Корневая схема играет особую роль в преобразовании из короткой формы схемы в длинную форму (см. приложение G).

3.3.19 экземпляр простого объекта (простого объектного типа данных) [simple entity (data type) instance]: Именованный элемент данных, представляющий блок информации в рамках класса, определенного объектом. Данный элемент принадлежит области определения, установленной отдельным объектным типом данных.

3.3.20 граф подтипов/супертипов (subtype/supertype graph): Объявленная совокупность объектных типов данных. Объектные типы данных, объявленные в графе подтипов/супертипов, связаны через формулировку подтипов. Граф подтипов/супертипов определяет один или несколько сложных объектных типов данных.

3.3.21 лексема (token): He подлежащий декомпозиции лексический элемент языка.

3.3.22 значение (value): Элемент данных.

4 Требования соответствия

4.1 Формальные спецификации, написанные на языке EXPRESS

4.1.1 Лексический язык

Формальная спецификация, написанная на языке EXPRESS, должна быть согласована с заданным уровнем, как определено ниже. Формальная спецификация считается согласованной с заданным уровнем, если все проверки, установленные для данного уровня и всех более низких уровней, верифицированы для данной спецификации.

Уровни проверки

Уровень 1 - проверка ссылок. Данный уровень состоит из проверки формальной спецификации для подтверждения ее синтаксической и ссылочной корректности. Формальная спецификация синтаксически корректна, если она соответствует синтаксису, сформированному посредством расширения основного синтаксического правила (syntax), установленного в приложении А. Формальная спецификация корректна в отношении ссылок, если все ссылки на элементы языка EXPRESS соответствуют области применения и правилам видимости, установленным в разделах 10 и 11.

Уровень 2 - проверка типов. Данный уровень включает в себя проверку формальной спецификации для подтверждения ее соответствия следующим требованиям:

- выражения должны удовлетворять правилам, установленным в разделе 12;

- присваивания должны удовлетворять правилам, установленным в 13.3;

- объявления инверсных атрибутов должны удовлетворять правилам, установленным в 9.2.1.3;

- повторные объявления атрибутов должны удовлетворять правилам, установленным в 9.2.3.4.

Уровень 3 - проверка значений. Данный уровень состоит из проверки формальной спецификации для подтверждения ее соответствия утверждениям типа "А должно быть больше В", установленным в разделах 7-16. Данная проверка ограничена случаями, когда значения А и В могут быть выражены литералами и/или константами.

Уровень 4 - полная проверка. Данный уровень включает в себя проверку формальной спецификации для подтверждения ее соответствия формулировкам требований, установленных в настоящем стандарте.

Пример - В настоящем стандарте установлено, что функции должны содержать оператор возврата для каждой из возможных ветвей, по которым может пойти процесс при вызове данной функции, что и должно быть проверено.

4.1.2 Графическая форма

Формальная спецификация, представленная в формате EXPRESS-G, должна быть согласована с заданным уровнем, как определено ниже. Формальная спецификация считается согласованной с заданным уровнем, если все проверки, установленные для данного уровня и всех более низких уровней, верифицированы для данной спецификации.

Уровни проверки

Уровень 1 - проверка символов и области видимости. Данный уровень включает в себя проверку формальной спецификации для подтверждения ее соответствия спецификации уровня объекта или спецификации уровня схемы, которые определены в приложении D, разделы D.5 и D.6, соответственно. Данная проверка предусматривает проверку использования в формальной спецификации символов в соответствии с приложением D, разделы D.2, D.3 и D.4. Формальная спецификация также должна быть проверена на соответствие страничных ссылок и повторно объявленных атрибутов требованиям приложения D, подразделы D.4.1 и D.5.5, соответственно.

Уровень 2 - полная проверка. Данный уровень включает в себя проверку формальной спецификации на предмет установления в ней мест, не соответствующих требованиям уровня полного объекта или уровня полной схемы, установленным в приложении D, а также требованиям, установленным в разделах 7-16.

4.2 Реализации языка EXPRESS

4.2.1 Синтаксический анализатор языка EXPRESS

Реализация синтаксического анализатора языка EXPRESS должна обеспечивать синтаксический разбор любой формальной спецификации, написанной на языке EXPRESS, в соответствии с ограничениями, установленными в приложении Е и связанными с данной реализацией. Синтаксический анализатор языка EXPRESS должен считаться соответствующим конкретному уровню проверки (см. 4.1.1), если он может выполнять все требуемые для данного (и любого нижележащего) уровня проверки формальной спецификации, написанной на языке EXPRESS.

Разработчик синтаксического анализатора языка EXPRESS должен точно определить все ограничения, которые реализация накладывает на число и длину идентификаторов, диапазон обрабатываемых чисел и максимальную точность представления действительных чисел. Данные ограничения должны быть документально оформлены в виде, установленном в приложении Е, необходимом для проведения аттестационного тестирования.

4.2.2 Графический редактор

Реализация редактора для графической нотации EXPRESS-G должна обеспечивать создание и отображение формальных спецификаций, представленных в формате EXPRESS-G, в соответствии с ограничениями, установленными в приложении Е и связанными с данной реализацией. Редактор EXPRESS-G должен считаться соответствующим конкретному уровню проверки, если он может создавать и отображать формальные спецификации в формате EXPRESS-G, соответствующие заданному (и любому нижележащему) уровню проверки.

Разработчик редактора EXPRESS-G должен точно определить любые ограничения, которые реализация накладывает на число и длину идентификаторов, число доступных символов на странице модели и максимальное число страниц. Данные ограничения должны быть документально оформлены в виде, установленном в приложении Е, необходимом для проведения аттестационного тестирования.

5 Фундаментальные принципы

Для использования настоящего стандарта необходимо знание представленных ниже понятий.

Схема, написанная на языке EXPRESS, описывает совокупность условий, устанавливающих область ее определения. Экземпляры объектов могут быть оценены на их принадлежность к данной области определения. Если экземпляры объектов соответствуют всем условиям, то они объявляются принадлежащими данной области определения. Если экземпляры объектов не соответствуют каким-либо из условий, то они нарушают данные условия и поэтому не принадлежат данной области определения. В случае если экземпляры объектов не содержат значения для необязательных атрибутов, а при некоторых условиях данные необязательные атрибуты используются, то может оказаться невозможным определить, соответствуют ли экземпляры объектов всем условиям. В таком случае считается, что экземпляры объектов принадлежат данной области определения.

Многим элементам языка EXPRESS присвоены имена. Имя позволяет другим элементам языка ссылаться на связанное с этим именем представление. Использование имени в определении других элементов языка создает ссылку на базовое представление. Хотя в соответствии с синтаксисом языка для обозначения имени используется идентификатор, базовое представление должно быть изучено для понимания его структуры.

Спецификация объектного типа данных в языке EXPRESS описывает область определения. Предполагается, что отдельные элементы области определения различаются некоторыми связанными с ними уникальными идентификаторами. Язык EXPRESS не определяет содержание или представление этих идентификаторов.

Объявление постоянного экземпляра объекта определяет идентифицируемый элемент области определения, представленный объектным типом данных. Такие экземпляры объектов не должны изменяться или уничтожаться операциями, выполняемыми в данной области определения.

Процедурные описания ограничений в языке EXPRESS могут объявлять или делать ссылки на дополнительные экземпляры объекта как на локальные переменные, которые принимаются как временные идентифицируемые элементы области определения. Данные процедурные описания могут изменять дополнительные экземпляры объекта, но не могут изменять постоянные элементы области определения. Такие временные элементы области определения доступны только в процессе выполнения процедуры, в которой они объявлены, и прекращают свое существование после завершения ее выполнения.

Язык EXPRESS не описывает среду реализации. В частности язык EXPRESS не определяет:

- как реализуются ссылки на имена;

- какие другие схемы становятся известными;

- как и когда проверяются ограничения;

- что должна делать реализация, если ограничение нарушено;

- имеют или не имеют право на существование в реализации экземпляры объектов, которые не соответствуют EXPRESS-схеме;

- когда и как в реализации создаются, изменяются и удаляются экземпляры объектов.

6 Синтаксис спецификации языка

В настоящем разделе определена нотация, используемая для представления синтаксиса языка EXPRESS.

Полный синтаксис языка EXPRESS приведен в приложении А. Части этих синтаксических правил воспроизведены в различных разделах настоящего стандарта для иллюстрации синтаксиса конкретных операторов. Эти части не всегда полны. Поэтому иногда необходимо руководствоваться приложением A в отношении недостающих в данном примере правил. Части синтаксических правил в тексте настоящего стандарта представлены в рамках. Каждое синтаксическое правило внутри рамки обозначено слева уникальным номером для использования его в перекрестных ссылках в других синтаксических правилах.

6.1 Синтаксис спецификации

Синтаксис языка EXPRESS определен как производная от синтаксической нотации Вирта (СНВ) [3].

Соглашения об обозначениях и самоопределенная СНВ приведены ниже.

Знак равенства '=' обозначает порождающее правило. Элемент слева от знака равенства определяется как комбинация элементов, расположенных справа от него. Любые пробелы между элементами правой части не имеют значения, если только они не входят в состав литерала. В конце порождающего правила ставится точка '.'.

Использование идентификатора в любом элементе обозначает нетерминальный символ, который присутствует в левой части другого порождающего правила. Идентификатор состоит из букв, цифр и символа подчеркивания. Ключевые слова языка представлены порождающими правилами, идентификаторы которых состоят только из прописных букв.

Литерал используется для обозначения терминального символа, который не может быть раскрыт в дальнейшем. Литерал представляется последовательностью не зависящих от регистра символов, заключенной в апострофы. Под символом в данном случае понимается любой символ, определенный в ИСО/МЭК 10646 в позициях 21-7Е группы 00, плоскости 00, строки 00. Чтобы апостроф был включен в литерал, он должен быть записан дважды.

Семантика разных видов скобок определена следующим образом:

- фигурные скобки '{ }' обозначают ни одного или несколько повторений;

- квадратные скобки '[ ]' обозначают необязательные параметры;

- круглые скобки '( )' обозначают, что группа порождающих правил, заключенная в круглые скобки, должна использоваться как единое порождающее правило;

вертикальная линия ' | ' обозначает, что в выражении должен использоваться только один из элементов, разделенных вертикальными линиями.

Примеры

1 Синтаксис строкового типа данных определяется следующим образом:

Полное определение синтаксиса, представленное в приложении А, содержит определения лексем STRING, numeric_expression и FIXED.

2 В соответствии с синтаксисом, приведенном в примере 1, возможны следующие варианты:

string;

string ( 22 );

string ( 19 ) fixed.

Правило для numeric_expression является достаточно сложным и позволяет представить много других вариантов.

6.2 Обозначение специальных символов

Следующая нотация используется для представления полных наборов символов и некоторых специальных символов, которые трудно визуально отобразить:

\a - представляет символы в позициях 21-7Е строки 00, плоскости 00, группы 00 из ИСО/МЭК 10646;

\n - представляет символ новой строки (newline), зависящий от системы (см. 7.1.5.2);

\q - представляет символ одиночной кавычки (апострофа) (') и входит в \а;

\s - представляет символ пробела;

\x9, \xA и \xD - представляют символы, расположенные соответственно в позициях 9, 10 и 13 строки 00, плоскости 00, группы 00 из ИСО/МЭК 10646.

7 Основные элементы языка

В данном разделе определены основные элементы, из которых формируется EXPRESS-схема: набор символов, комментарии, знаки, зарезервированные слова, идентификаторы и литералы.

Из основных элементов языка формируется текстовая структура, обычно разделяемая на физические строки. Физическая строка представляет собой последовательность из любого числа (включая ни одного) символов, заканчивающуюся символом новой строки (см. 7.1.5.2).

Примечание - Схема более удобна для восприятия, если операторы разбиты на строки, а для выделения разных конструкций использованы пробелы.

Пример - Следующие форматы записи эквивалентны:

7.1 Набор символов

В схемах, представленных на языке EXPRESS, должны использоваться только символы из набора, включающего символы, расположенные в позициях 09, 0A, 0D, графические символы, лежащие в диапазоне от 20 до 7Е из ИСО/МЭК 10646, а также специальный символ \n, обозначающий новую строку. Данный набор символов называется набором символов языка EXPRESS. На символы данного набора можно ссылаться по позиции, на которой расположен данный символ; номера этих позиций определены в шестнадцатеричной системе. Символы из данного набора, которые могут быть воспроизведены при печати (позиции 21-7Е из ИСО/МЭК 10646), комбинируются для формирования лексем языка EXPRESS. Лексемами EXPRESS являются ключевые слова, идентификаторы, знаки или литералы. Более подробно классификация набора символов языка EXPRESS рассмотрена ниже.

Таким образом, данный набор символов определен как абстрактный набор символов; он не зависит от его представления в конкретной реализации.

Примечания

1 В ИСО/МЭК 6429 [5] установлена семантика символов, расположенных в позициях 09, 0A, 0D из ИСО/МЭК 10646. Для настоящего стандарта семантика, установленная в ИСО/МЭК 6429, не требуется, но она и не противоречит ему.

2 В данном разделе приводятся только ссылки на символы, используемые для определения EXPRESS-схемы, но не определяется область значений символов, допустимых для строкового типа данных.

7.1.1 Цифры

В языке EXPRESS используются арабские цифры 0-9 (позиции 30-39 из набора символов языка EXPRESS).

7.1.2 Буквы

В языке EXPRESS используются буквы верхнего и нижнего регистров английского алфавита (позиции 41-5А и 61-7А из набора символов языка EXPRESS). Регистр букв имеет значение только в явных строковых литералах.

Примечание - В структурах языка EXPRESS могут использоваться буквы верхнего, нижнего или обоих регистров (см. пример в 7).

7.1.3. Специальные символы

Специальные символы (воспроизводимые при печати символы, не являющиеся буквами и цифрами) используются главным образом для пунктуации и в качестве операторов. Специальные символы соответствуют позициям 21-2F, 3А-3F, 40, 5В-5Е, 60 и 7В-7Е набора символов языка EXPRESS.

7.1.4 Подчеркивание

Символ подчеркивания ('_', позиция 5F из набора символов языка EXPRESS) может использоваться в идентификаторах и ключевых словах, но не в качестве первого символа.

7.1.5 Пустое пространство

Пустое пространство в тексте образуется посредством символов, определенных в 7.1.5.1-7.1.5.3 и 7.1.6. Пустое пространство должно использоваться для разделения лексем в EXPRESS-схемах.

Примечание - Свободное и последовательное использование пустого пространства может улучшить структуру и удобочитаемость схемы.

7.1.5.1 Символ пробела

Один или несколько пробелов (позиция 20 из набора символов EXPRESS) могут располагаться между двумя лексемами. Обозначение \s может использоваться для представления символа пробела в синтаксических структурах языка.

7.1.5.2 Новая строка

Символом новой строки заканчивается каждая строка в формальной спецификации на языке EXPRESS. Обычно символ новой строки трактуется как пробел, но он является значимым символом, если им заканчивается комментарий или анормально заканчивается строковый литерал. В синтаксических структурах языка символ новой строки представляется обозначением \n.

Представление символа новой строки зависит от конкретной реализации.

7.1.5.3 Другие символы

Символы из позиций 09, 0A и 0D должны трактоваться как пустое пространство, кроме случаев, когда они встречаются в строковом литерале. Для представления этих символов в синтаксических структурах языка должно использоваться обозначение \хn, где n является одним из символов 9, А или D.

7.1.6 Комментарии

Комментарий используется для документирования и должен интерпретироваться синтаксическим анализатором языка EXPRESS как пустое пространство. Существуют две формы комментария - встроенный комментарий и заключительный комментарий. Обе формы комментария могут быть ассоциированы с идентифицированной конструкцией посредством метки комментария.

7.1.6.1 Встроенный комментарий

Пара символов (* обозначает начало встроенного комментария, а пара символов *) обозначает его окончание. Встроенный комментарий может располагаться между любыми двумя лексемами.

Любой символ из набора символов языка EXPRESS может присутствовать между началом и концом встроенного комментария, включая символ новой строки, поэтому встроенные комментарии могут содержать несколько физических строк.

Встроенные комментарии могут быть вложенными.

Примечание - При формировании вложенных комментариев необходимо обратить внимание на наличие согласованных пар символов, обозначающих начало и конец комментария.

Пример - Следующая строка демонстрирует пример встроенного комментария:

(* Символы ' (* ' начинают комментарий, а символы ' *) ' его заканчивают *)

7.1.6.2 Заключительный комментарий

Заключительный комментарий записывается в конце физической строки. Два последовательных дефиса "--" начинают заключительный комментарий, а первый встреченный символ "новая строка" заканчивает его.

Пример - -- это комментарий, заканчивающийся символом "новая строка".

7.1.6.3 Метка комментария

Комментарий может быть соотнесен с именованным элементом, то есть с элементом, обозначенным идентификатором, посредством размещения метки комментария в качестве первой последовательности символов. Метка комментария должна следовать непосредственно за парой символов, идентифицирующих комментарий. Сама метка комментария состоит из ссылки на идентификатор, определенный последовательностью символов, заключенной в кавычки.

Правила и ограничения:

a) Элемент remark_ref должен соответствовать правилам видимости, определенным в 10.2.

b) В составной ссылке комментария правила видимости, определенные в 10.2, должны использоваться следующим образом: ссылка слева от символа '.' должна идентифицировать область видимости, в которой определена ссылка, расположенная справа от символа '.'.

Примечание - Составная ссылка комментария представляет собой ссылку комментария, в которой используется нотация с символом '.' (см. синтаксическое правило 147).

c) Если ссылка комментария не найдена в соответствии с указанными выше правилами видимости, то комментарий не должен ассоциироваться с каким-либо элементом.

d) Помеченный комментарий, содержащий другие помеченные комментарии (посредством вложенности), должен ассоциироваться целиком (включая вложенные комментарии) с указанным элементом.

e) Если вложенный комментарий и комментарий, в который он вложен, оба ссылаются на один и тот же идентифицированный элемент, то вложенный комментарий должен быть связан с этим элементом дважды: один раз в составе комментария, в который он вложен, и второй раз непосредственно.

Примеры

1 Помеченный комментарий в данном примере ссылается на атрибут attr в области видимости объекта ent:

ENTITY ent;
attr: INTEGER;
END_ENTITY;

(* "ent.attr" Атрибут attr ... *)

2 За ссылкой на схему my_second_schema в помеченном комментарии может следовать любой идентификатор, объявленный непосредственно в области видимости данной схемы, например, имя функции a_complicated_function, как в данном примере:

SCHEMA my_second_schema;
…
FUNCTION a_complicated_function;
…
END_FUNCTION;
(* "my_second_schema.a_complicated_function" Данная сложная функция ... *)
…
END_SCHEMA;

7.2 Зарезервированные слова

Зарезервированными словами языка EXPRESS являются ключевые слова и имена встроенных констант, функций и процедур. Зарезервированные слова не должны использоваться в качестве идентификаторов. Зарезервированные слова языка EXPRESS описаны ниже.

7.2.1 Ключевые слова

Ключевые слова языка EXPRESS представлены в таблице 1.

Примечание - Ключевые слова представляются литералом, состоящим из заглавных букв. Это сделано для облегчения чтения синтаксических конструкций.

Таблица 1 - Ключевые слова языка EXPRESS

7.2.2 Зарезервированные слова, обозначающие операторы

Операторы, обозначенные зарезервированными словами, представлены в таблице 2. Определения этих операторов даны в разделе 12.

Таблица 2 - Зарезервированные слова, обозначающие операторы языка EXPRESS

7.2.3 Встроенные константы

Имена встроенных констант представлены в таблице 3. Определения этих констант даны в разделе 14.

Таблица 3 - Зарезервированные слова, обозначающие константы языка EXPRESS

7.2.4 Встроенные функции

Имена встроенных функций представлены в таблице 4. Определения этих функций даны в разделе 15.

Таблица 4 - Зарезервированные слова, являющиеся именами функций языка EXPRESS

7.2.5 Встроенные процедуры

Имена встроенных процедур представлены в таблице 5. Определения этих процедур даны в разделе 16.

Таблица 5 - Зарезервированные слова, являющиеся именами процедур языка EXPRESS

7.3 Знаки

Знаки являются специальными символами или группами специальных символов, имеющими особое значение в языке EXPRESS. Знаки используются в языке EXPRESS как разделители и операторы. Разделители используются для начала, разделения или завершения смежных лексических или синтаксических элементов. Интерпретация этих элементов была бы невозможна без разделителей. Операторы обозначают выполнение действий над операндами, связанными с оператором. Описание операторов дано в разделе 12. Знаки языка EXPRESS представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Знаки языка EXPRESS

7.4 Идентификаторы

Идентификаторы являются именами, присвоенными объявленным в схеме элементам (см. 9.3), включая саму схему. Идентификатор не должен совпадать с зарезервированными словами языка EXPRESS.

Первый символ идентификатора должен быть буквой. Остальные символы (при их наличии) могут являться любой комбинацией букв, цифр и символа подчеркивания.

При разработке синтаксического анализатора языка EXPRESS необходимо задать максимальное число символов в идентификаторе, распознаваемых данным анализатором, используя в качестве руководства приложение Е.

7.5 Литералы

Литерал является самоопределяемой константой. Тип литерала зависит от композиции символов, формирующих лексему. Литералы могут быть следующих типов: двоичный, целочисленный, действительный, строковый и логический.

7.5.1 Двоичный литерал

Двоичный литерал представляет значение двоичного типа данных и состоит из символа "%", за которым следует один или более битов (0 или 1).

При разработке синтаксического анализатора языка EXPRESS необходимо задать максимальное число битов в двоичном литерале, распознаваемое данным анализатором, используя в качестве руководства приложение Е.

Пример - Правильная запись двоичного литерала:

%0101001100

7.5.2 Целочисленный литерал

Целочисленный литерал представляет значение целого типа данных и состоит из одной или более цифр.

Примечание - Знак целочисленного литерала не моделируется в синтаксисе, так как в языке EXPRESS в синтаксисе выражений используется концепция унарных операторов.

При разработке синтаксического анализатора языка EXPRESS необходимо задать максимальное целое значение для целочисленного литерала, распознаваемое данным анализатором, используя в качестве руководства приложение Е.

Пример - Правильная запись целочисленных литералов:

4016

38

7.5.3 Действительный литерал

Действительный литерал представляет значение действительного типа данных и состоит из мантиссы и необязательного показателя степени; мантисса должна содержать десятичную точку.

Примечание - Знак действительного литерала не моделируется в синтаксисе, так как в языке EXPRESS в синтаксисе выражений используется концепция унарных операторов.

При разработке синтаксического анализатора языка EXPRESS необходимо задать максимальную точность и максимальный показатель степени действительного литерала, распознаваемые данным анализатором, используя в качестве руководства приложение Е.

7.5.4 Строковый литерал

Строковый литерал представляет значение строкового типа данных. Существуют две формы строкового литерала: простой строковый литерал и кодированный строковый литерал. Простой строковый литерал состоит из последовательности символов из набора символов языка EXPRESS (см. 7.1), заключенной в апострофы ( ' ). Апостроф в составе простого строкового литерала представляется двумя последовательными апострофами. Кодированный строковый литерал состоит из четырехоктетного кодированного представления каждого символа в последовательности символов ИСО/МЭК 10646-1, заключенной в кавычки ( " ). Кодирование определяется следующим образом:

- первый октет - группа ИСО/МЭК 10646-1, в которой определен символ;

- второй октет - плоскость ИСО/МЭК 10646-1, в которой определен символ;

- третий октет - строка ИСО/МЭК 10646-1, в которой определен символ;

- четвертый октет - позиция ИСО/МЭК 10646-1, в которой определен символ.

Последовательность октетов должна определять один из допустимых символов ИСО/МЭК 10646-1.

Строковый литерал никогда не должен выходить за границу физической строки, то есть символ "новая строка" не должен встречаться между апострофами, ограничивающими строковый литерал.

При разработке синтаксического анализатора языка EXPRESS необходимо задать максимальное число символов простого строкового литерала, распознаваемое данным анализатором, используя в качестве руководства приложение Е.

При разработке синтаксического анализатора языка EXPRESS необходимо задать максимальное число октетов (которое должно быть кратно четырем) кодированного строкового литерала, распознаваемое данным анализатором, используя в качестве руководства приложение Е.

Примеры

1 Правильная запись простых строковых литералов:

' Baby needs a new pair of shoes! '

Значением данного литерала является Baby needs a new pair of shoes!

' Ed ' ' s Computer Store '

Значением данного литерала является Ed's Computer Store

2 Неправильная запись простых строковых литералов:

' Ed ' s Computer Store '

Литерал всегда должен содержать четное число апострофов.

' Ed '' s Computer

Store '

Литерал выходит за границы физической строки.

3 Правильная запись кодированных строковых литералов:

" 00000041 "

Значением данного литерала является A.

" 000000С5 "

Значением данного литерала является .

" 0000795Е00006238 "

Значением данного литерала являются японские иероглифы , обозначающие Kobe.

4 Неправильная запись кодированных строковых литералов:

" 000041 "

Октеты должны быть сгруппированы по четыре.

" 00000041 000000С5 "

Между кавычками разрешены только шестнадцатеричные символы.

7.5.5 Логический литерал

Логический литерал представляет значение логического или булевого типа данных и является одной из встроенных констант TRUE, FALSE или UNKNOWN.

Примечание - Константа UNKNOWN несовместима с булевым типом данных.

8 Типы данных

В данном разделе определены типы данных, используемые в языке EXPRESS. Каждый атрибут, локальная переменная или формальный параметр имеет связанный с ним тип данных.

Типы данных подразделяются на простые, агрегированные, именованные, конструкционные и обобщенные. Кроме того, типы данных подразделяются, в соответствии с их применением, на конкретизирующие, параметрические, базисные и именованные типы данных. Взаимосвязь между этими двумя классификациями определена в 8.6.

Операции, которые могут выполняться над значениями этих типов данных, определены в разделе 12.

8.1 Простые типы данных

Простые типы данных определяют области определения элементарных единиц данных в языке EXPRESS. To есть они не могут быть разделены на элементы, распознаваемые в языке EXPRESS. Простыми типами данных являются NUMBER (числовой), REAL (действительный), INTEGER (целочисленный), STRING (строковый), BOOLEAN (булев), LOGICAL (логический) и BINARY (двоичный).

8.1.1 Числовой тип данных

Областью определения типа данных NUMBER являются все числовые значения в языке EXPRESS. Числовой тип данных должен использоваться, когда не важно более конкретное представление чисел.

Пример - Поскольку контекст параметра size (размер) может быть неизвестен, то и не известно как его правильно представить. Например, численность толпы на футбольном матче может выражаться целым числом (тип данных INTEGER), а площадь поля - действительным (тип данных REAL).

size : NUMBER ;

Примечание - В последующих редакциях настоящего стандарта могут быть введены новые конкретизации типа данных NUMBER, например, комплексные числа.

8.1.2 Действительный тип данных

Областью определения типа данных REAL являются все рациональные, иррациональные и экспоненциально представленные числа. Данный тип данных является конкретизацией типа данных NUMBER.

Рациональные и иррациональные числа имеют неограниченное разрешение и являются точными. Числа в экспоненциальной форме представляют величины, известные лишь с определенной точностью. Объект precision_spec выражается в терминах значащих цифр.

Действительное число представляется мантиссой и необязательным показателем степени. Число цифр, составляющих мантиссу после удаления всех стоящих впереди нулей, является числом значащих цифр. Известная точность значения определяется числом первых цифр, необходимых для конкретного приложения.

Правила и ограничения:

a) Объект precision_spec задает необходимое минимальное число цифр разрешения. Значением соответствующего этому объекту выражения должно быть положительное целое число.

b) Если спецификация разрешения не задана, то точность действительного числа не ограничена.

8.1.3 Целочисленный тип данных

Областью определения типа данных INTEGER являются все целые числа. Данный тип данных является конкретизацией типа данных REAL.

Пример - В данном примере целочисленный тип данных использован для представления атрибута с именем nodes. Областью определения данного атрибута являются все целые числа без каких-либо ограничений.

ENTITY foo;
nodes: INTEGER;
…
END_ENTITY;

8.1.4 Логический тип данных

Областью определения типа данных LOGICAL являются три литерала: TRUE, FALSE и UNKNOWN.

Значения логического типа данных упорядочены следующим образом: FALSE < UNKNOWN < TRUE. Тип данных LOGICAL совместим с типом данных BOOLEAN, за исключением того, что булевой переменной не может быть присвоено значение UNKNOWN.

8.1.5 Булев тип данных

Областью определения типа данных BOOLEAN являются два литерала: TRUE и FALSE. Тип данных BOOLEAN является конкретизацией типа данных LOGICAL.

Для значений типа данных BOOLEAN установлен тот же порядок, что и для значений типа данных LOGICAL: FALSE < TRUE.

Пример - В данном примере атрибут с именем planar, представлен типом данных BOOLEAN. Значением для planar, связанным с экземпляром surface, может быть либо TRUE, либо FALSE.

ENTITY surface;
planar: BOOLEAN;
…
END_ENTITY;

8.1.6 Строковый тип данных

Областью определения типа данных STRING являются последовательности символов. Символами, допустимыми в строковых значениях, являются символы ИСО/МЭК 10646-1 из позиций 09, 0A, 0D и графические символы, расположенные в позициях от 20 до 7Е и от А0 до 10FFFE.

Тип данных STRING может иметь как фиксированную, так и переменную длину (число символов). Если фиксированная длина строки конкретно не указана (посредством зарезервированного слова FIXED в определении), то строка имеет переменную длину.

Областью определения типа данных STRING фиксированной длины является множество всех последовательностей символов длины, точно указанной в определении типа.

Областью определения типа данных STRING переменной длины является множество всех последовательностей символов длины, меньшее или равное максимальной длине, указанной в определении типа.

Если длина не указана, то областью определения является множество всех последовательностей символов без ограничения на длину этих последовательностей.

Адресация к подстрокам и отдельным символам может осуществляться посредством подстрочных индексов, как описано в 12.5.

В пределах строки имеет значение регистр ввода букв (верхний или нижний).

Правило: значением выражения width должно быть положительное целое число.

Примеры

1 В данном примере определена строка переменной длины, значения которой не имеют заданной максимальной длины:

string1 : STRING;

2 В данном примере определена строка с максимальной длиной равной десяти символам, значения которой могут иметь длину от нуля до десяти символов:

string2 : STRING(10);

3 В данном примере определена строка фиксированной длины равной десяти символам, значения которой должны содержать ровно десять символов:

string3: STRING(10) FIXED;

8.1.7 Двоичный тип данных

Областью определения типа данных BINARY являются последовательности битов, каждый из которых представляется 0 или 1.

Тип данных BINARY может иметь как фиксированную, так и переменную длину (число битов). Если конкретно не указана фиксированная длина (посредством зарезервированного слова FIXED в определении), то тип данных BINARY имеет переменную длину.

Областью определения типа данных BINARY фиксированной длины является множество всех последовательностей битов длины, точно указанной в определении типа.

Областью определения типа данных BINARY переменной длины является множество всех последовательностей битов длины меньшей или равной максимальной длине, указанной в определении типа. Если длина не указана, то областью определения является множество всех последовательностей битов без ограничения на длину этих последовательностей.

Адресация к частям последовательности битов и отдельным битам может осуществляться посредством подстрочных индексов, как описано в 12.3.

Правило: значением выражения width должно быть положительное целое число.

Пример - Данный фрагмент может быть использован для хранения информации о шрифте символов:

ENTITY character;
representation : ARRAY [1:20] OF BINARY (8) FIXED ;
END_ENTITY;

8.2 Агрегированные типы данных

Областями определения агрегированных типов данных являются совокупности значений заданного базисного типа данных (см. 8.6.1). Эти значения базисного типа данных называются элементами агрегированной совокупности. В языке EXPRESS определены четыре вида агрегированных типов данных: ARRAY (массив), LIST (список), BAG (пакет) и SET (набор). Значения каждого вида агрегированного типа данных имеют разные свойства. Тип данных AGGREGATE является обобщением этих четырех видов агрегированных типов данных (см. 9.5.3.1).

Тип данных ARRAY представляет упорядоченное множество фиксированного размера, индексированное последовательностью целых чисел.

Пример - Матрица преобразования (в геометрии) может быть определена как массив массивов (чисел).

Тип данных LIST представляет последовательность элементов, доступ к которым осуществляется по их позициям. Число элементов в списке может изменяться и быть ограничено в определении типа данных.

Пример - Операции технологического маршрута могут быть представлены списком. Операции упорядочены и могут быть добавлены или удалены из технологического маршрута.

Тип данных BAG представляет неупорядоченное множество, в котором разрешены повторяющиеся элементы. Число элементов в пакете может изменяться и быть ограничено в определении типа данных.

Пример - Совокупность крепежных деталей, используемых при сборке, может быть представлена пакетом. В состав его элементов может входить некоторое число одинаковых болтов, но неважно, который из них используется в конкретном отверстии.

Тип данных SET представляет неупорядоченное множество элементов, в котором нет двух одинаковых элементов. Число элементов в наборе может изменяться и быть ограничено в определении типа данных.

Пример - Множество людей во всем мире является набором.

Примечание - Агрегированные типы данных в языке EXPRESS являются одномерными. Объекты, обычно рассматриваемые как многомерные (например, математические матрицы), могут быть представлены агрегированным типом данных, базисным типом которого является другой агрегированный тип данных. Таким образом, агрегированные типы данных могут быть вложенными на произвольную глубину, обеспечивая представление структур данных любой размерности.

Пример - Можно определить структуру LIST [1:3] OF ARRAY [5:10] OF INTEGER, которая в действительности является двумерной.

8.2.1 Тип данных ARRAY

Областью определения типа данных ARRAY являются индексированные совокупности подобных элементов фиксированного размера. Нижняя и верхняя границы, задаваемые выражениями, имеющими целочисленные значения, определяют диапазон значений индекса и, следовательно, размер массива. В определении типа данных ARRAY может факультативно устанавливаться, что в массиве не могут присутствовать одинаковые элементы. Кроме того, может быть установлено, что элементы массива могут не присутствовать на всех индексированных позициях.

Пусть является нижней границей, а - верхней, тогда в массиве имеется ровно элементов. Эти элементы проиндексированы подстрочными индексами от до включительно (см. 12.6.1).

Примечание - Границы массива могут быть положительными, отрицательными или равными нулю, но не могут быть неопределенными (?) (см. 14.2).

Правила и ограничения:

a) Оба выражения в спецификации границ (bound_1 и bound_2) должны иметь целочисленные значения. Ни одно из них не должно иметь неопределенного (?) значения.

b) Выражение bound_1 задает нижнюю границу массива. Оно задает наименьшее значение индекса, допустимое для элементов массива этого типа данных.

c) Выражение bound_2 задает верхнюю границу массива. Оно задает наибольшее значение индекса, допустимое для элементов массива этого типа данных.

d) Значение выражения bound_1 должно быть меньше или равно значению выражения bound_2.

e) Если указано ключевое слово OPTIONAL, то массив этого типа данных может иметь неопределенное (?) значение в одной или нескольких индексированных позициях.

f) Если ключевое слово OPTIONAL не указано, то массив этого типа данных не должен содержать неопределенных (?) значений ни в одной индексированной позиции.

g) Если указано ключевое слово UNIQUE, то каждый элемент массива этого типа данных должен отличаться (то есть не быть эквивалентным экземпляром) от любого другого элемента того же массива.

Примечание - Оба ключевых слова OPTIONAL и UNIQUE могут использоваться в одном и том же определении типа данных ARRAY. Это не исключает многократного появления неопределенных (?) значений элементов массива, поскольку сравнение неопределенных (?) значений дает результат UNKNOWN и, следовательно, условие уникальности не нарушается.

Пример - Данный пример показывает, как объявляется многомерный массив.

Первый массив содержит 10 элементов типа данных ARRAY [11:14] OF UNIQUE something. Атрибут с именем sectors содержит всего 40 элементов типа данных something. В каждом из массивов ARRAY [11:14] не может быть повторяющихся элементов. Однако один и тот же экземпляр объекта something может присутствовать в двух разных массивах ARRAY [11:14] одного экземпляра атрибута sectors.

8.2.2 Тип данных LIST

Областью определения типа данных LIST являются последовательности подобных элементов. Необязательные нижняя и верхняя границы, задаваемые выражениями, имеющими целочисленные значения, определяют минимальное и максимальное число элементов в совокупности, определенной типом данных LIST. В определении типа данных LIST может быть факультативно установлено, что в списке не могут присутствовать одинаковые элементы.

Правила и ограничения:

a) Выражение bound_1 должно иметь целочисленное значение, большее или равное нулю. Оно задает нижнюю границу, определяющую минимальное число элементов, которое может содержаться в списке этого типа данных. Выражение bound_1 не должно иметь неопределенного (?) значения.

b) Выражение bound_2 должно иметь целочисленное значение, большее или равное значению bound_1, либо неопределенное (?) значение. Оно задает верхнюю границу, определяющую максимальное число элементов, которое может содержаться в списке этого типа данных. Если значение данного выражения является неопределенным (?), то число элементов в списке этого типа данных не ограничено сверху.

c) Если элемент bound_spec опущен, то границы списка определяются как [0:?].

d) Если указано ключевое слово UNIQUE, то каждый элемент в списке этого типа данных должен отличаться (то есть не являться эквивалентным экземпляром) от любого другого элемента того же списка.

Пример - В данном примере определен список массивов. Список может содержать от нуля до десяти массивов. Каждый массив из десяти целых чисел должен отличаться от других массивов в данном списке.

complex_list: LIST[0:10] OF UNIQUE ARRAY[1:10] OF INTEGER;

8.2.3 Тип данных BAG

Областью определения типа данных BAG являются неупорядоченные совокупности подобных элементов. Необязательные нижняя и верхняя границы, задаваемые выражениями, имеющими целочисленные значения, определяют минимальное и максимальное число элементов в совокупности, определенной типом данных BAG.

Правила и ограничения:

a) Выражение bound_1 должно иметь целочисленное значение, большее или равное нулю. Оно задает нижнюю границу, определяющую минимальное число элементов, которое может содержаться в экземпляре пакета этого типа данных. Выражение bound_1 не должно иметь неопределенного (?) значения.

b) Выражение bound_2 должно иметь целочисленное значение, большее или равное значению bound_1, либо неопределенное (?) значение. Оно задает верхнюю границу, определяющую максимальное число элементов, которое может содержаться в экземпляре пакета этого типа данных. Если значение данного выражения является неопределенным (?), то число элементов в экземпляре пакета этого типа данных не ограничено сверху.

c) Если элемент bound_spec опущен, то границы пакета определяются как [0:?].

Пример - В данном примере атрибут a_bag_of_points определен как пакет объектов point (объекты point относятся к именованному типу данных, который объявлен в другом месте).

a_bag_of_points : BAG OF point;

Экземпляр атрибута a_bag_of_points может содержать ни одного или несколько объектов point. Один и тот же экземпляр объекта point может появиться несколько раз в экземпляре a_bag_of_points.

Если требуется, чтобы экземпляр атрибута a_bag_of_points содержал, по крайней мере, один элемент, то в спецификации нижняя граница должна быть определена следующим образом:

a_bag_of_points: BAG [l:?] OF point;

Экземпляр атрибута a_bag_of_points теперь должен содержать, по крайней мере, один объект point.

8.2.4 Тип данных SET

Областью определения типа данных SET являются неупорядоченные совокупности подобных элементов. Тип данных SET является конкретизацией типа данных BAG. Необязательные нижняя и верхняя границы, задаваемые выражениями, имеющими целочисленные значения, определяют минимальное и максимальное число элементов в совокупности, определенной типом данных SET. Определенная типом данных SET совокупность не должна содержать двух или более одинаковых элементов.

Правила и ограничения:

a) Выражение bound_1 должно иметь целочисленное значение, большее или равное нулю. Оно задает нижнюю границу, определяющую минимальное число элементов, которое может содержаться в экземпляре набора этого типа данных. Выражение bound_1 не должно иметь неопределенного (?) значения.

b) Выражение bound_2 должно иметь целочисленное значение, большее или равное значению bound_1, либо неопределенное (?) значение. Оно задает верхнюю границу, определяющую максимальное число элементов, которое может содержаться в экземпляре набора этого типа данных. Если значение данного выражения является неопределенным (?), то число элементов в экземпляре набора этого типа данных не ограничено сверху.

c) Если элемент bound_spec опущен, то границы набора определяются как [0:?].

d) Каждый элемент в экземпляре типа данных SET должен отличаться (то есть не являться эквивалентным экземпляром) от любого другого элемента того же экземпляра набора.

Пример - В данном примере атрибут a_set_of_points определен как набор объектов point (объекты point относятся к именованному типу данных, который объявлен в другом месте).

a_set_of_points : SET OF point;

Атрибут a_set_of_points может содержать ни одного или несколько объектов point. Каждый экземпляр объекта point (в экземпляре набора) должен отличаться от любого другого объекта point в наборе.

Если требуется, чтобы набор содержал не более 15 объектов point, то в спецификации верхняя граница должна быть определена следующим образом:

a_set_of_points : SET [0:15] OF point;

Теперь экземпляр атрибута a_set_of_points может содержать не более 15 точек.

8.2.5 Уникальность значений в агрегированных структурах

Уникальность среди элементов агрегированных структур основана на сравнении экземпляров (см. 12.2.2). К агрегированным структурам может быть предъявлено требование уникальности значений их элементов посредством использования функции VALUE_UNIQUE (см. 15.29).

Пример - Определение набора с уникальными значениями:

TYPE value_unique_set = SET OF a;
WHERE
wrl: value_unique(SELF);
END_TYPE;

Примечание - Определяемая разработчиком уникальность значений может быть задана посредством двух функций с именами, например, my_equal и my_unique, как показано в следующем псевдокоде:

Функция my_equal должна иметь следующие свойства, позволяющие формировать классы эквивалентности. Ниже через S обозначен рассматриваемый набор объектов, a my_equal(i, j), где i и j принадлежат S, возвращает одно из значений [FALSE, UNKNOWN, TRUE]:

my_equal(i, i) имеет значение TRUE для всех i из S (так как в S нет неопределенных (?) значений, то не требуется, чтобы значением my_equal (?, ?) было TRUE);

my_equal(i, j) = my_equal(j, i) для всех i и j из S;

(my_equal(i, j) = TRUE) AND (my_equal(j, k) = TRUE) влечет за собой (my_equal(i, k) = TRUE) для всех i, j, k из S.

8.3 Именованные типы данных

Именованными типами данных являются типы данных, которые могут быть объявлены в формальной спецификации. Существуют два вида именованных типов данных: объектный и определенный. В данном подразделе определено обращение к именованным типам данных; объявление этих типов данных определено в разделе 9.

8.3.1 Объектный тип данных

Объектные типы данных устанавливаются объявлениями посредством ключевого слова ENTITY (см. 9.2). Объектный тип данных задается назначаемым пользователем идентификатором объекта. Обращение к объектному типу данных осуществляется посредством данного идентификатора.

Правило: элемент entity_ref должен быть ссылкой на объект, видимый в текущей области видимости (см. раздел 10).

Пример - В данном примере объектный тип данных point использован для представления атрибута.

ENTITY point;
х, у, z : REAL;
END_ENTITY;
ENTITY line;
p0, p1: point;

END_ENTITY;

Объект line имеет два атрибута с именами р0 и p1. Типом данных каждого из этих атрибутов является point.

8.3.2 Определенный тип данных

Определенные типы данных устанавливаются объявлениями посредством ключевого слова TYPE (см. 9.1). Определенный тип данных задается назначаемым пользователем идентификатором типа. Обращение к определенному типу данных осуществляется посредством данного идентификатора.

Правило: элемент type_ref должен быть именем определенного типа данных, видимым в текущей области видимости (см. раздел 10).

Пример - В данном примере определенный тип данных использован для указания единиц измерения, связанных с атрибутом.

TYPE volume = REAL;
END_TYPE;
ENTITY PART;
…
bulk: volume;
END_ENTITY;

Атрибут с именем bulk представлен действительным числом, но использование определенного типа данных volume помогает пояснить смысл и контекст данного действительного числа. В данном примере действительное число определяет объем, а не какое-либо другое понятие, значение которого может также определяться действительным числом.

8.4 Конструкционные типы данных

Существуют два вида конструкционных типов данных в языке EXPRESS: перечисляемый (ENUMERATION) и выбираемый (SELECT). Эти типы данных имеют сходную синтаксическую структуру и могут использоваться только для задания базисных представлений определенных типов данных (см. 9.1).

8.4.1 Перечисляемый тип данных

Областью определения перечисляемого типа данных является множество имен. Размер данного множества имен определяется в зависимости от типа перечисляемого типа данных. Различают следующие перечисляемые типы данных:

- наращиваемый перечисляемый тип данных;

- перечисляемый тип данных, расширяющий наращиваемый перечисляемый тип данных, другими словами, основанный на наращиваемом перечисляемом типе данных;

- перечисляемый тип данных, который не является ни наращиваемым, ни расширяющим.

Имена, объявляемые посредством ключевого слова ENUMERATION, могут быть только допустимыми значениями перечисляемого типа данных. Каждое имя из данной области определения называется элементом перечисления и обозначается enumeration_id.

Областью определения перечисляемого типа данных, который не является ни наращиваемым, ни расширяющим, задаваемой при его объявлении, является упорядоченное множество элементов перечисления, указанных при его объявлении.

Областью определения наращиваемого перечисляемого типа данных является множество элементов перечисления, указанных при его объявлении, плюс объединение множеств элементов перечислений, заключающее в себе области определения всех расширяющих перечисляемых типов данных. Наращиваемый перечисляемый тип данных является обобщением основанных на нем перечисляемых типов данных. Наращиваемый перечисляемый тип данных задается посредством ключевого слова EXTENSIBLE.

Областью определения расширяющего перечисляемого типа данных является множество элементов перечисления, указанных при его объявлении, плюс элементы перечисления, указанные непосредственно (а не через расширение) в наращиваемом перечисляемом типе данных, на котором он основан. Расширяющий перечисляемый тип данных задается посредством ключевого слова BASED_ON.

Перечисляемый тип данных может быть как наращиваемым, так и расширяющим перечисляемым типом данных. Наращиваемый перечисляемый тип данных может быть задан без элементов перечисления, а также основан на другом наращиваемом перечисляемом типе данных без задания элементов перечисления, расширяющих данное базисное перечисление. Взаимосвязь "основан на" является транзитивной, то есть расширяющее перечисление остается основанным на наращиваемом перечислении самого верхнего уровня даже при наличии нескольких уровней взаимосвязей "основан на"; расширяющее перечисление включает все элементы, как промежуточных наращиваемых перечислений, так и наращиваемого перечисления самого верхнего уровня.

Примечания

1 Наращиваемое перечисление, расширенное два или более раза в одном контексте, может иметь большую область определения, чем его расширения, и в этом случае оно действительно является обобщением.

2 В первой редакции настоящего стандарта упорядочение элементов перечисления определяло упорядочение значений. В настоящем стандарте не определено никакого упорядочения, за исключением указанного ниже в правиле по перечислению d). Это сделано, чтобы обеспечить существование наращиваемых перечисляемых типов данных, в которых упорядочение расширений не может быть определено.

Правила и ограничения:

a) Перечисляемый тип данных должен использоваться только в качестве базисного типа данных для определенного типа данных.

b) Перечисляемый тип данных может быть расширен, только если в его определении указано ключевое слово EXTENSIBLE.

c) Элемент type_ref в enumeration_extension должен быть ссылкой на наращиваемый перечисляемый тип.

d) В целях сравнения, упорядочение значений перечисляемого типа данных, который не является ни наращиваемым, ни расширяющим, может быть определено их относительной позицией в списке enumeration_id; первый встретившийся элемент должен быть меньше второго, второй - меньше третьего и т.д.

e) Не существует упорядочения значений для наращиваемого перечисления или расширяющего перечисления.

f) Для перечисления, не являющегося ни наращиваемым, ни расширяющим, в качестве его области определения должны быть заданы элементы перечисления.

g) Для перечисления, не являющегося наращиваемым, но являющегося расширяющим, должны быть заданы элементы перечисления, расширяющие область определения наращиваемого перечисления, на котором оно основано.

h) Два разных перечисляемых типа данных могут содержать одинаковый элемент enumeration_id в своих множествах имен. Если перечисляемые типы данных не являются расширениями одного наращиваемого типа данных, то их элементы enumeration_id относятся к разным понятиям, даже если их локальные имена совпадают. В данном случае, любая ссылка на элемент enumeration_id (например, в выражении) должна быть уточнена посредством идентификатора типа данных, чтобы обеспечить однозначность ссылок. Ссылка при этом выглядит следующим образом: type_id.enumeration_id.

Примечание - Элемент type_id, используемый для уточнения элемента enumeration_id, всегда определяется как перечисляемый тип данных.

Пример - В данном примере перечисляемые типы данных использованы для демонстрации того, как могут двигаться различные виды транспортных средств.

Элемент перечисления left имеет два независимых определения, задаваемых каждым типом данных, компонентом которого он является. Не существует никакой связи между этими двумя определениями идентификатора left. Сама по себе ссылка на left или right является неоднозначной. Для того, чтобы разрешить данную неоднозначность, ссылка на любое из этих значений должна быть уточнена посредством указания имени типа данных, например, car_can_move.left.

i) Наращиваемое перечисление и его расширения задают область определения, состоящую из элементов enumeration_id. В пределах данной области определения все появления одного и того же элемента enumeration_id обозначают одно и то же значение, даже если элемент enumeration_id определен в нескольких перечисляемых типах данных, относящихся к данной области определения.

Пример - В данном примере один элемент перечисления с именем red используется в двух расширениях stop_light и canadian_flag области определения перечисляемого типа данных colour.

TYPE colour = EXTENSIBLE ENUMERATION; END_TYPE;
TYPE stop_light = ENUMERATION BASED_ON colour WITH (red, yellow, green); END_TYPE;
TYPE canadian_flag = ENUMERATION BASED_ON colour WITH (red, white); END_TYPE;

j) Объявление типа, в котором объявляется перечисляемый тип данных, не должно содержать правила для области определения (WHERE).

Примечание - Приведенные выше правила обеспечивают то, что определенный тип данных дает имя перечисляемому типу данных, и определенный тип данных не является конкретизацией перечисляемого типа данных.

Пример - В данном примере показано, как наращиваемое перечисление может быть использовано для моделирования контекстно-зависимого понятия "одобрение". Элемент general_approval представляет наиболее общее понятие одобрения, однозначно определяя только два значения. Объявление general_approval как наращиваемого перечисления позволяет ему принимать контекстно-зависимые значения в схемах, в которых объявляются его расширения. При использовании данного элемента для представления области определения атрибута, допустимые значения атрибута становятся контекстно зависимыми.

SCHEMA s1;
TYPE general_approval = EXTENSIBLE ENUMERATION OF (approved, rejected);
END_TYPE;
END_SCHEMA;
SCHEMA s2;
USE FROM s1 (general_approval);
TYPE domain2_approval = EXTENSIBLE ENUMERATION BASED_ON general_approval WITH (pending);
END_TYPE;
END_SCHEMA;
SCHEMA s3;
USE FROM s1 (general_approval);
TYPE domain3_approval = EXTENSIBLE ENUMERATION BASED_ON general_approval WITH (cancelled);
END_TYPE;
END_SCHEMA;
SCHEMA s4;
USE FROM s2 (domain2_approval);
REFERENCE FROM s3 (domain3_approval);
TYPE specific_approval = ENUMERATION BASED_ON domain2_approval WITH (rework);
END_TYPE;
END_SCHEMA;
SCHEMA s5;
USE FROM s1 (general_approval);
TYPE redundant_approval = ENUMERATION BASED_ON general_approval WITH (approved);
END_TYPE;
END_SCHEMA;

В контексте схемы s1: general_approval имеет область определения (approved, rejected).

В контексте схемы s2: general_approval имеет область определения (approved, rejected, pending); domain2_approval имеет область определения (approved, rejected, pending).

В контексте схемы s3: general_approval имеет область определения (approved, rejected, cancelled); domain3_approval имеет область определения (approved, rejected, cancelled).

В контексте схемы s4: general_approval имеет область определения (approved, rejected, pending, cancelled, rework); domain2_approval имеет область определения (approved, rejected, pending, rework); domain3_approval имеет область определения (approved, rejected, cancelled); specific_approval имеет область определения (approved, rejected, pending, rework).

В контексте схемы s5: general_approval имеет область определения (approved, rejected); redundant_approval имеет область определения (approved, rejected).

8.4.2 Выбираемый тип данных

Выбираемый тип данных определяет тип данных, позволяющий выбирать среди нескольких именованных типов данных. Выбираемый тип данных является обобщением именованных типов данных в своей области определения. Определенный тип данных, для которого выбираемый тип данных является базисным представлением, может добавлять ограничения на свою область определения посредством объявления локальных правил. Выбираемый тип данных может быть или не быть наращиваемым.

Областью определения выбираемого типа данных, который не является ни наращиваемым, ни расширяющим, является объединение областей определения именованных типов данных из его списка выбора.

Областью определения наращиваемого выбираемого типа данных является объединение областей определения именованных типов данных из его собственного списка выбора плюс объединение областей определения всех расширяющих выбираемых типов данных. Наращиваемый выбираемый тип данных задается посредством ключевого слова EXTENSIBLE.

Областью определения расширяющего выбираемого типа данных являются именованные типы данных из его собственного списка выбора плюс именованные типы данных, указанные непосредственно (а не через расширение) в наращиваемом выбираемом типе данных, на котором он основан. Расширяющий выбираемый тип данных задается посредством ключевого слова BASED_ON.

Выбираемый тип данных может быть как наращиваемым, так и расширяющим выбираемым типом данных. Наращиваемый выбираемый тип данных может быть задан без списка выбора, а также основан на другом наращиваемом выбираемом типе данных без задавания списка выбора, расширяющего данный базисный список выбора.

Только наращиваемый выбираемый тип данных может быть ограничен наличием в своей области определения только экземпляров объектов посредством ключевого слова GENERIC_ENTITY. В данном случае все элементы списка выбора должны быть элементами обобщенного объекта, где элемент обобщенного объекта определяется как относящийся к объектному типу данных либо к списку выбора из элементов обобщенного объекта. Все расширения данного выбираемого типа данных должны быть выбираемыми типами данных обобщенного объекта и должны задаваться посредством ключевого слова GENERIC_ENTITY.

Правила и ограничения:

a) Все элементы в списке выбора должны относиться к объектному или определенному типу данных.

b) Только выбираемый тип данных должен использоваться в качестве базисного типа для определенного типа данных.

c) Выбираемый тип данных может быть расширен, только если в его определении указано ключевое слово EXTENSIBLE.

d) Элемент type_ref в select_extension должен быть ссылкой на наращиваемый выбираемый тип.

e) Для выбираемого типа данных, не являющегося ни наращиваемым, ни расширяющим, должен быть задан в качестве его области определения непустой список выбора.

f) Для выбираемого типа данных, не являющегося наращиваемым, но являющегося расширяющим, должен быть задан непустой список выбора, расширяющий область определения наращиваемого выбираемого типа данных, на котором он основан.

Примечание - Значение выбираемого типа данных может быть значением нескольких именованных типов данных, указанных в списке выбора для данного выбираемого типа данных.

Примеры

1 Если a и b являются подтипами с, и они связаны выражением ANDOR, и существует тип данных, определенный как SELECT (а, b), то может оказаться, что значением выбираемого типа данных будут одновременно а и b.

2 Должен быть сделан выбор среди нескольких типов предметов в заданном контексте:

Элемент wall_mounting описывает соединение изделия product со стеной wall с использованием способа соединения attachment_method. Исходный способ соединения описывает способы разборного соединения. Эти способы затем расширяются, добавляя способы неразборного соединения permanent_attachment. При определении значения элемента wall_mounting будет использоваться значение атрибута using, то есть nail, screw, glue или weld.

8.5 Обобщенные типы данных

Обобщенные типы данных используются для определения обобщения некоторых других типов данных и могут быть использованы только в некоторых очень специфичных контекстах. Тип GENERIC является обобщением всех типов данных. Тип данных AGGREGATE является обобщением всех агрегированных типов данных. Общий агрегированный тип данных является обобщением агрегированных типов данных, смягчающим некоторые ограничения, обычно применяемые к агрегированным типам данных. Все эти типы данных определены в 9.5.3.

8.6 Классификация применения типов данных

В разделе 8 типы данных языка EXPRESS систематизированы по их сущности: простые типы данных, агрегированные типы данных, конструкционные типы данных, именованные типы данных и обобщенные типы данных. В настоящем подразделе определена классификация типов данных в соответствии с их применением.

В языке EXPRESS типы данных применяются шестью разными способами в качестве:

- типов данных элементов агрегированных типов данных;

- элементов списка выбора при определении или расширении выбираемого типа данных;

- базисных типов для типов данных;

- типов данных атрибутов объектных типов данных;

- типов данных констант;

- типов данных формальных параметров и локальных переменных в функциях и процедурах.

Кроме того, существует несколько специальных применений объектных типов данных, определенных в разделе 9, которые применяются не к другому классу типов данных, и поэтому в настоящем подразделе не рассматриваются.

Типы данных классифицируются в соответствии с их применением следующим образом:

- конкретизирующие типы данных применяются для представления элементов агрегированных структур и типов данных констант;

- параметрические типы данных применяются для представления явных и производных атрибутов, формальных параметров, результатов функций и локальных переменных в функциях и процедурах;

- базисные типы данных применяются для представления определенных типов данных;

- именованные типы данных применяются в качестве элементов списка выбора, то есть для возможных представлений значения выбираемого типа данных.

Некоторые классы типов данных могут применяться разными способами, в то время как другие могут применяться только в определенных контекстах. Данные различия представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Применение типов данных

Именованные типы данных определены в 8.3. Конкретизирующие, параметрические и базисные типы данных определены в 8.6.1-8.6.3.

8.6.1 Конкретизирующие типы данных

Конкретизирующие типы данных используются для представления констант, элементов агрегированных типов данных и атрибутов неабстрактных объектных типов данных (см. 9.2.1).

К конкретизирующим типам данных относятся простые, агрегированные и именованные типы данных.

Правила и ограничения:

a) Тип данных константы не должен быть абстрактным объектным типом данных (см. 9.4).

b) Тип данных любого атрибута неабстрактного объектного типа данных должен быть конкретизирующим типом данных или переобъявлен как таковой (см. 9.2.1).

8.6.2 Параметрические типы данных

Параметрические типы данных применяются для представления атрибутов объектных типов данных или формальных параметров алгоритмов (функций и процедур). Параметрические типы данных могут также применяться для представления результатов функций и локальных переменных, объявленных в алгоритмах.

К параметрическим типам данных относятся конкретизирующие и обобщенные типы данных. Другими словами, все типы данных языка EXPRESS являются параметрическими типами данных (при этом конструкционные типы данных могут применяться только в качестве основанных на них определенных типах данных).

Правила и ограничения:

a) Любой параметрический тип данных, соответствующий спецификациям конкретизирующего типа данных, считается конкретизирующим типом данных для применений, в которых требуется конкретизирующий тип данных.

b) Общий агрегированный тип данных (см. 9.5.3.5), базовым типом которого является конкретизирующий тип данных, считается конкретизирующим типом данных.

Примечание - Синтаксическая конструкция, такая как ARRAY[1:3] OF REAL, соответствует двум синтаксическим порождениям - aggregation_type и general_aggregation_type. Она считается конкретизирующей независимо от того, какое из порождений требуется для соответствия синтаксису.

8.6.3 Базисные типы данных

Базисные типы данных применяются для представления определенных типов данных.

К базисным типам данных относятся простые, агрегированные, конструкционные и определенные типы данных.

9 Объявления

В данном разделе определены объявления, установленные в языке EXPRESS. Объявление в языке EXPRESS создает новый элемент языка EXPRESS и связывает с ним некоторый идентификатор. На элемент языка EXPRESS можно ссылаться в любом месте посредством имени связанного с ним идентификатора (см. раздел 10).

Основные возможности языка EXPRESS обеспечиваются посредством следующих объявлений:

- типа;

- объекта;

- ограничения на подтипы;

- схемы;

- константы;

- функции;

- процедуры;

- правила.

Объявления могут быть явными или неявными. В данном разделе описаны явные объявления. Неявные объявления описаны в данном разделе и последующих подразделах, наряду с элементами и условиями, при которых они устанавливаются.

9.1 Объявление типа

Объявление типа создает определенный тип данных (см. 8.3.2) и задает идентификатор для ссылки на данный тип. В частности, имя определенного типа данных объявляется как type_id. Представлением данного типа данных является underlying_type. Область определения определенного типа данных совпадает с областью определения базисного типа underlying_type, но может быть дополнительно ограничена конструкцией where_clause (при ее наличии). Определенный тип данных является конкретизацией базисного типа данных и, следовательно, совместимым с базисным типом. Исключением являются конструкционные типы данных, когда определенный тип данных используется для задания имени конструкционного типа данных, и фактически не является конкретизацией конструкционного типа данных даже в случае, если выбираемый тип данных SELECT ограничен правилом WHERE.

Примечание - Несколько определенных типов данных могут быть связаны с одним и тем же представлением. Имена могут помочь пользователю в понимании назначения (или контекста) применения базисного типа данных underlying_type.

Правило: результатом объявлений типа TYPE не должны быть циклические определения типа.

Пример - Следующее объявление задает определенный тип данных с именем person_name и базовым представлением STRING. Определенный тип person_name после данного объявления доступен для использования в качестве представления атрибутов, локальных переменных и формальных параметров. Это придает ему большую осмысленность, чем простое использование типа STRING.

TYPE person_name = STRING;
END TYPE;

Правила области определения (условие WHERE).

Правила области определения устанавливают ограничения для области определения определенного типа данных. Область определения определенного типа данных является областью определения его базисного представления, ограниченного правилом (или правилами) области определения. Правила области определения указываются после ключевого слова WHERE.

Для каждого объекта domain_rule может быть задана метка правила.

Примечание - Если метки правил заданы, то они могут использоваться в метках комментария (см. 7.1.6.3) или для идентификации правил в реализациях, например в документации, сообщениях об ошибках и спецификациях применения. Задание меток правил для указанных целей является желательным.

Правила и ограничения:

a) Результатом оценки каждого правила области определения должно быть логическое (TRUE, FALSE или UNKNOWN) или неопределенное (?) значение.

b) Ключевое слово SELF (см. 14.5) должно присутствовать в каждом правиле области определения, по крайней мере, один раз. Правило области определения должно оцениваться для конкретного значения из области определения базисного типа путем подстановки данного значения вместо каждого ключевого слова SELF, присутствующего в правиле.

c) Правило области определения должно быть применено, если оценкой выражения является TRUE; правило должно быть отклонено, если оценкой выражения является FALSE; правило не должно быть ни применено, ни отклонено, если оценкой выражения является UNKNOWN или неопределенное (?) значение.

d) Область определения определенного типа данных состоит из всех значений области определения базисного типа, не нарушающих ни одного правила области определения.

e) Метки правил области определения должны быть уникальными в рамках данного объявления типа TYPE.

Пример - Может быть создан определенный тип данных, ограничивающий базисный целочисленный тип данных только положительными целыми числами.

TYPE positive = INTEGER;
WHERE
notnegative : SELF > 0;
END_TYPE;

Любой атрибут, локальная переменная или формальный параметр, объявленный принадлежащим к типу positive, при этом будет ограничен только положительными целочисленными значениями.

9.2 Объявление объекта

Объявление объекта ENTITY создает объектный тип данных и задает идентификатор для ссылок на него.

Каждый атрибут представляет свойство объекта и может быть ассоциирован со значением в каждом экземпляре объекта. Тип данных атрибута устанавливает область определения его возможных значений.

Каждое ограничение представляет одно из следующих свойств объекта:

a) Ограничения на число, вид и структуру значений атрибутов, задаваемые в объявлениях атрибутов.

b) Необходимые взаимосвязи между значениями атрибута или ограничения на допустимые значения атрибута для данного экземпляра, задаваемые условием WHERE и рассматриваемые как правила области определения.

c) Необходимые взаимосвязи между значениями атрибута для всех экземпляров объектного типа данных, задаваемые в следующих конструкциях:

1) в условии уникальности, где они рассматриваются как ограничения на уникальность;

2) в условии инверсии, где они рассматриваются как ограничения на мощность множества;

3) в глобальных правилах (см. 9.6).

d) Необходимые взаимосвязи между экземплярами нескольких объектных типов, задаваемые не в самом объявлении объекта, а в форме глобальных правил (см. 9.6).

Экземпляр объекта в языке EXPRESS может быть создан только посредством конструктора объекта (см. 9.2.6) или оператора построения сложного объекта (см. 12.10).

Правила и ограничения:

a) Каждый идентификатор атрибута и метка, указанная в объявлении объекта, должны быть уникальными в рамках объявления.

b) Подтип не должен объявлять атрибут, имеющий такой же идентификатор, что и атрибут одного из супертипов, за исключением случая, когда подтип повторно объявляет атрибут, унаследованный от одного из его супертипов (см. 9.2.3.4).

9.2.1 Атрибуты

Атрибуты типа данных ENTITY представляют особенности, качества или свойства присущие объекту. Объявление атрибутов устанавливает взаимосвязь между типом данных ENTITY и типом данных, представляемым атрибутом.

Имя атрибута представляет роль, исполняемую ассоциированным с ним значением в контексте объекта, в котором оно используется.

Существуют три вида атрибутов:

- явный атрибут, то есть атрибут, значение которого должно быть определено реализацией при создании экземпляра объекта;

- вычисляемый атрибут, то есть атрибут, значение которого вычисляется некоторым способом;

- инверсный атрибут, то есть атрибут, значение которого состоит из экземпляров объекта, использующих данный объект в определенной роли.

Каждый атрибут устанавливает взаимосвязь между экземпляром объявляющего объектного типа данных и некоторым другим экземпляром или экземплярами. Атрибут, представленный не агрегированным типом данных, устанавливает простую взаимосвязь с этим типом данных. Атрибут, представленный агрегированным типом данных, устанавливает как групповые взаимосвязи со значениями агрегированной структуры, так и дистрибутивные взаимосвязи с элементами данных значений агрегированной структуры. Кроме того, каждый атрибут устанавливает неявную инверсную взаимосвязь между основным типом данных и объявляющим объектным типом данных.

Примечание - Дальнейшее обсуждение данных взаимосвязей приведено в приложении G.

9.2.1.1 Явный атрибут

Явный атрибут представляет свойство, значение которого должно быть обеспечено реализацией при создании экземпляра. Каждый явный атрибут определяет отдельное свойство. Объявление явного атрибута создает один или несколько явных атрибутов, имеющих указанную область определения, и назначает каждому из них идентификатор.

Примечание - Синтаксис объекта redeclared_attribute обеспечивает повторное определение атрибута, установленное в 9.2.3.4.

Правила и ограничения:

a) Если явный атрибут не объявлен как OPTIONAL, то каждый экземпляр объектного типа данных должен иметь значение для данного атрибута.

Примечание - Если типом данных явного атрибута является наращиваемый перечисляемый тип данных, для которого не заданы элементы перечисления, то такой объект не может быть реализован, если только какое-нибудь расширение перечисляемого типа, содержащее, по крайней мере, один элемент перечисления, не будет объявлено. Если типом данных явного атрибута является наращиваемый выбираемый тип данных, для которого не заданы элементы списка выбора, то такой объект не может быть реализован, если только какое-нибудь расширение выбираемого типа, содержащее, по крайней мере, один именованный тип, не будет объявлено.

b) Ключевое слово OPTIONAL указывает на то, что в конкретном экземпляре объекта данный атрибут не обязательно должен иметь значение. Если атрибут не имеет значения, то считается, что он имеет неопределенное (?) значение.

c) Явный атрибут не должен объявляться ни явно, ни косвенно как имеющий тип данных GENERIC.

Примечания

1 Данное правило справедливо, несмотря на то, что такое объявление допускается синтаксисом.

2 Ключевое слово OPTIONAL указывает, что данный атрибут всегда является значимым для экземпляров данного объектного типа, но при этом для некоторых экземпляров он может не иметь значения, соответствующего роли, определяемой данным атрибутом. Ключевое слово OPTIONAL не указывает на то, что атрибут является значимым только для некоторых экземпляров объектного типа данных. Ситуация, при которой атрибут не является значимым для некоторых экземпляров, должным образом моделируется путем определения подтипов (см. 9.2.3).

3 Необходимо обратить внимание на ссылки на необязательные атрибуты, особенно в правилах, поскольку такие атрибуты могут не иметь значения. Встроенная функция EXISTS может использоваться для определения существования значения атрибута, а встроенная функция NVL позволяет обеспечить значение по умолчанию для вычислений. Если ни одна из данных функций не используется, то могут получиться непредсказуемые результаты.

Пример - Следующие объявления эквивалентны:

ENTITY point;
х, у, z : REAL;
END ENTITY;
ENTITY point;
x : REAL;

у : REAL;
z : REAL;
END ENTITY;

9.2.1.2 Вычисляемый атрибут

Вычисляемый атрибут представляет свойство, значение которого определяется посредством вычисления значения выражения. Вычисляемые атрибуты объявляются после ключевого слова DERIVE. Объявление состоит из идентификатора атрибута, типа его представления и выражения, которое должно использоваться для вычисления значения атрибута.

Примечание - Синтаксис элемента qualified_attribute обеспечивает повторное объявление атрибута, установленное в 9.2.3.4.

Выражение может ссылаться на любой атрибут, константу (включая SELF) или идентификатор функции, принадлежащий к области видимости.

Правила и ограничения:

a) Элемент expression должен быть совместимым с типом данных атрибута, которому присваивается его вычисленное значение (см. 13.3).

b) Для конкретного экземпляра объекта значение вычисляемого атрибута определяется путем вычисления значения выражения с заменой каждого ключевого слова SELF данным экземпляром и каждой ссылки на атрибут - значением соответствующего атрибута.

c) Вычисляемый атрибут не должен объявляться ни явно, ни косвенно как имеющий тип данных GENERIC.

Примечание - Данное правило справедливо, несмотря на то, что такое объявление допускается синтаксисом.

Пример - В данном примере, круг (circle) определяется центром (centre), осью (axis) и радиусом (radius). Помимо этих явных атрибутов, необходимо знать значения таких важных параметров, как площадь (area) и периметр (perimeter). Данное требование может быть реализовано посредством определения данных параметров как вычисляемых атрибутов, значения которых определены выражениями.

9.2.1.3 Инверсный атрибут

Если другой объект установил взаимосвязь с данным объектом посредством явного атрибута, то инверсный атрибут может быть использован для описания этой взаимосвязи в контексте данного объекта. Данный инверсный атрибут может также быть использован для того, чтобы ограничить эту взаимосвязь в дальнейшем.

Инверсные атрибуты объявляются после ключевого слова INVERSE. Каждый инверсный атрибут должен быть определен отдельно.

Ограничения мощности множества, применяемые к инверсной взаимосвязи, устанавливаются спецификацией границ для инверсного атрибута так же, как и для явных атрибутов.

Примечание - Более подробная информация о взаимосвязи между явными и инверсными атрибутами приведена в приложении H.

Инверсный атрибут представляется объектным типом данных либо типами данных BAG или SET, базисным типом которых является объектный тип данных. Обращение к объектному типу данных осуществляется как на ссылочный объект.

В объявлении инверсного атрибута также указывается явный атрибут ссылочного объекта. Для конкретного экземпляра данного объектного типа данных значение инверсного атрибута состоит из экземпляра или экземпляров типов данных ссылочного объекта, использующих данный экземпляр в определенной роли. В случае неоднозначности, возникшей из-за идентичности имен атрибутов в графе подтипов/супертипов ссылочного объекта, имени явного атрибута должно предшествовать имя объекта, который первоначально объявляет данный атрибут.

Каждый из трех возможных типов данных для представления инверсного атрибута устанавливает некоторые ограничения на взаимосвязь между двумя объектами, представленные ниже.

Тип данных BAG:

Спецификация границ, если она задана, определяет минимальное и максимальное число экземпляров ссылочного объекта, которое может использовать экземпляр данного объекта. Поскольку неупорядоченное множество (пакет), представляемое типом данных BAG, может содержать отдельный экземпляр несколько раз, то один или несколько экземпляров могут ссылаться на данный экземпляр, а конкретный экземпляр может ссылаться на данный экземпляр несколько раз.

Примечания

1 Если инвертированный атрибут представлен неуникальным агрегированным типом данных, то есть списком или массивом, для которого не задано ключевое слово UNIQUE, либо пакетом, то конкретный экземпляр данного объекта может быть использован конкретным экземпляром ссылочного объекта несколько раз.

2 Если инвертированный атрибут представлен уникальным агрегированным типом данных, то есть списком или массивом, для которого задано ключевое слово UNIQUE, либо набором, то конкретный экземпляр данного объекта может быть использован конкретным экземпляром ссылочного объекта только один раз.

Представление инверсного атрибута с нижней границей равной нулю указывает на то, что на данный экземпляр данного объекта не обязательно должен ссылаться любой экземпляр ссылочного объекта.

Тип данных SET:

Справедливо все сказанное выше для типа данных BAG, но с дополнительным ограничением, определяющим уникальность ссылочных экземпляров. Данное ограничение также означает, что конкретный ссылочный экземпляр может использовать данный экземпляр в инвертированной роли только один раз.

Примечание - Если инвертированный атрибут представлен уникальным агрегированным типом данных, то есть списком или массивом, для которого задано ключевое слово UNIQUE, либо набором, то инверсия не добавляет новых ограничений относительно уникальности.

Объектный тип данных:

Инверсный атрибут содержит точно тот один экземпляр ссылочного объектного типа данных, который использует данный экземпляр в определенной роли. В данном случае мощность множества инверсной взаимосвязи имеет соотношение 1:1.

Правила и ограничения:

a) Объект, в котором определяется объявление прямой взаимосвязи с данным объектом, должен реализовать данное объявление в форме явного атрибута.

b) Типом данных явного атрибута в объекте, определяющем прямую взаимосвязь, должен быть один из следующих:

1) тип объявляемого объекта;

2) супертип объявляемого объекта;

3) определенный тип данных, основанный на выбираемом типе данных, содержащем один из перечисленных выше типов;

4) агрегированный тип данных, основным типом которого является один из перечисленных выше.

c) Объект, на который имеется ссылка в объявлении инверсного атрибута, может быть подтипом объекта, объявившего прямую взаимосвязь. В данном случае инверсный атрибут содержит только экземпляры данного подтипа. Подтипы, на которые даются ссылки подобным образом, не должны повторно объявлять явный атрибут как вычисляемый атрибут.

d) Если имя явного атрибута в объекте, определяющем прямую взаимосвязь, не уникально в графе подтипов/супертипов данного объекта, то для уточнения имени данного явного атрибута после ключевого слова FOR должно быть использовано имя объектного типа данных.

e) Инверсный атрибут не должен объявляться ни явно, ни косвенно как имеющий тип данных GENERIC.

Примечание - Данное правило справедливо, несмотря на то, что такое объявление допускается синтаксисом.

Пример - Предположим, что имеется следующее объявление для определения двери (объект door):

Мы можем ограничить объявление шарообразной ручки (объект knob) так, чтобы шарообразные ручки могли существовать только, если они используются в роли поворотной ручки (объект handle) в одном экземпляре двери.

ENTITY knob;
…
INVERSE
opens : door FOR handle;

END ENTITY;

С другой стороны, мы можем просто указать, что шарообразная ручка используется в одной двери или не используется (например, она уже установлена на двери или еще только должна быть к ней присоединена).

ENTITY knob;
…
INVERSE
opens : SET [0 : 1] OF door FOR handle;
END ENTITY;

9.2.2 Локальные правила

Локальные правила являются формальными утверждениями для области определения экземпляров объекта и, таким образом, применимы ко всем экземплярам данного объектного типа данных. Существуют два вида локальных правил. Правила уникальности контролируют уникальность значений атрибутов среди всех экземпляров заданного объектного типа данных. Правила области определения описывают другие ограничения на значения или между значениями атрибутов каждого экземпляра заданного объектного типа данных.

Каждому из локальных правил может быть присвоена метка правила.

Примечание - Метки правил, если они заданы, могут быть использованы в метках комментария (см. 7.1.6.3) или для идентификации правил в реализациях, например, в документации, сообщениях об ошибках и спецификациях применения. Задание меток правил для указанных целей является желательным.

9.2.2.1 Правило уникальности

В правиле уникальности может быть определено ограничение уникальности для отдельных атрибутов или комбинаций атрибутов. Правила уникальности записывают после ключевого слова UNIQUE, указывая имя одиночного атрибута или список имен атрибутов. Правило, в котором указано имя одиночного атрибута, называется правилом простой уникальности и устанавливает, что никакие два экземпляра объектного типа данных из области определения не должны использовать один и тот же экземпляр именованного атрибута. Правило, в котором указаны два или более имен атрибутов, называется правилом совместной уникальности и устанавливает, что никакие два экземпляра объектного типа данных не должны иметь одинаковую комбинацию экземпляров именованных атрибутов.

Примечание - При сравнении оценивается равенство экземпляров, а не равенство значений (см. 12.2.2).

Правило: если явный атрибут, который отмечен как OPTIONAL (см. 9.2.1.1), появляется в правиле уникальности, и если при этом атрибут не имеет значения для конкретного экземпляра объекта, то правило уникальности не является ни нарушенным, ни доказанным, и поэтому данный экземпляр объекта принадлежит области определения.

Примеры

1 Если объект нe имеет три атрибута a, b и с, то следующий фрагмент на языке EXPRESS означает, что два экземпляра объявленного объектного типа данных не могут иметь одинаковые значения для a, b или с.

ENTITY e;
a, b, c : INTEGER;
UNIQUE
ur1 : а;
ur2 : b;
ur3 : с;

END_ENTITY;

2 Объект person_name может быть определен следующим образом:

Данный объект может быть использован следующим образом:

В данном примере два экземпляра объекта person_name могли бы иметь одинаковый набор значений для четырех атрибутов. Однако для объекта employee введено требование, чтобы совместное использование атрибутов badge и name было уникальным. Таким образом, два экземпляра объекта employee могут иметь одинаковое значение атрибута badge и одинаковое значение атрибута name. Однако никакие два экземпляра объекта employee не могут иметь одинаковый экземпляр атрибута badge и одинаковый экземпляр атрибута name, поскольку при совместном использовании данная комбинация экземпляров должна быть уникальной (см. 9.6 по поводу способа описания уникальности значений атрибутов).

9.2.2.2 Правила области определения (условие WHERE)

Правила области определения ограничивают значения отдельных атрибутов или комбинаций атрибутов для каждого экземпляра объекта. Все правила области определения указывают после ключевого слова WHERE.

Правила и ограничения:

a) Результатом оценки выражения, описывающего правило области определения, должно быть логическое значение (TRUE, FALSE или UNKNOWN) или неопределенное (?) значение.

b) Каждое выражение, описывающее правило области определения, должно содержать ключевое слово SELF или атрибуты, объявленные в определении объекта или любого его супертипа.

c) Появление ключевого слова SELF должно означать ссылку на экземпляр объявляемого объекта.

d) Правило области определения должно считаться доказанным, если оценкой выражения является значение TRUE; правило должно считаться нарушенным, если оценкой выражения является значение FALSE; правило будет считаться ни доказанным, ни нарушенным, если оценкой выражения является неопределенное (?) значение или значение UNKNOWN.

e) Все правила должны выполняться для допустимого экземпляра объекта (в данной области определения).

Пример - Для объекта unit_vector требуется, чтобы его длина была равна точно единице. Это ограничение может быть определено следующим образом:

Необязательные атрибуты в правилах области определения:

Правило области определения, содержащее необязательный атрибут, должно трактоваться в соответствии с описанными ниже правилами и ограничениями.

Правила и ограничения:

a) Если атрибут имеет значение, то правило области определения должно оцениваться как любое другое правило области определения.

b) Если атрибут не имеет значения, то в качестве значения атрибута при оценке выражения, описывающего правило области определения, используется неопределенное (?) значение. Оценка выражений, содержащих неопределенное (?) значение, рассмотрена в разделе 12.

Пример - Рассмотрим следующий вариант предыдущего примера:

Целью правила области определения является обеспечение того, чтобы объект unit_vector сделать единичным. Однако если атрибут с имеет неопределенное (?) значение, то оценкой правила области определения всегда является значение UNKNOWN, независимо от значений аргументов а и b.

Стандартная функция NVL (см. 15.18) может быть использована для обеспечения приемлемого значения в случае, если необязательный атрибут имеет неопределенное (?) значение. Если необязательный атрибут имеет значение, то функция NVL возвращает данное значение; в противном случае она возвращает подстановочное значение.

9.2.3 Подтипы и супертипы

Язык EXPRESS допускает определение объектов как подтипов других объектов, где подтип объекта является конкретизацией его супертипа. Тем самым устанавливается наследственная взаимосвязь (подтип/супертип) между объектами, в которых подтип наследует свойства (то есть атрибуты и ограничения) своего супертипа. Последовательные взаимосвязи подтип/супертип определяют граф наследования, в котором каждый экземпляр подтипа является экземпляром его супертипа (или супертипов).

Граф наследования, определенный взаимосвязями подтип/супертип, должен быть ациклическим.

Если в объявлении объекта полностью определены все значимые свойства данного объекта, то это означает, что объявлен простой объектный тип данных. Если в объявлении объекта установлены наследственные взаимосвязи с супертипами, то это означает, что объявлен сложный объектный тип данных. Сложный объектный тип данных в рамках графа наследования использует характеристики своего супертипа (или супертипов). Сложный объектный тип данных может иметь дополнительные характеристики, не содержащиеся в его супертипе (или супертипах).

Следующие положения относятся к взаимосвязям подтип/супертип и основываются на графе подтипов/супертипов. Граф подтипов/супертипов является многокорневым направленным ациклическим графом, в котором узлы представляют объектные типы данных, а ребра представляют взаимосвязи подтип/супертип. Следующие за ключевыми словами SUBTYPE OF связи ведут к супертипам, тогда как следующие за ключевыми словами SUBTYPE OF связи ведут от супертипов к подтипам.

Правила и ограничения:

a) Ограничение супертипа, при его наличии, должно предшествовать ограничению подтипа, если оно присутствует.

b) Подтип может иметь более одного супертипа.

c) Супертип может иметь более одного подтипа.

d) Супертип может сам быть подтипом одного или нескольких других объектных типов данных. То есть пути в графе подтипов/супертипов могут проходить через несколько узлов.

e) Взаимосвязь подтип/супертип должна быть транзитивной. То есть, если А является подтипом В, а В является подтипом С, то А является подтипом С. Объекты, являющиеся супертипами некоторого объектного типа данных, должны быть такими объектами, к которым можно найти путь на графе, начиная с данного объектного типа данных и следуя по связям SUBTYPE OF.

f) Подтип не должен быть супертипом любого из типов, указанных в списке всех его супертипов, то есть граф подтипов/супертипов должен быть ациклическим.

9.2.3.1 Определение подтипов

Объект является подтипом, если он содержит объявление с ключевым словом SUBTYPE. В объявлении подтипа должны указываться все непосредственные супертипы объекта. Экземпляр объектного типа данных, определенный как подтип, является экземпляром каждого из его супертипов.

9.2.3.2 Определение супертипов

Объект может быть объявлен супертипом посредством явного или неявного определения. Объект объявлен супертипом в явной форме, если он содержит объявление с ключевым словом ABSTRACT SUPERTYPE. Объект объявлен супертипом в неявной форме, если его имя задано в объявлении SUBTYPE, по крайней мере, одного другого объекта.

Правило: все подтипы, указанные в выражении для супертипа, должны содержать объявление подтипа, идентифицирующее данный объект как супертип.

Пример - Нечетные числа являются подтипом целых чисел, следовательно, целые числа являются супертипом нечетных чисел.

9.2.3.3 Наследование атрибутов

Идентификаторы атрибутов в супертипе определены в рамках области видимости подтипа (см. раздел 10). Таким образом, подтип наследует все атрибуты своего супертипа. Это позволяет подтипам определять ограничения или свои собственные атрибуты с использованием унаследованного атрибута. Если подтип имеет несколько супертипов, то подтип наследует все атрибуты от всех своих супертипов. Это называется множественным наследованием.

Правила и ограничения:

a) Объект не должен объявлять атрибут с таким же именем, как у атрибута, унаследованного от одного из его супертипов, если только он не объявляет унаследованный атрибут повторно (см. 9.2.3.4).

b) Если подтип наследует атрибуты от двух супертипов, не имеющих общих элементов, то допускается, чтобы они имели отличающиеся атрибуты с одинаковыми идентификаторами. Неоднозначность имен должна разрешаться посредством добавления к идентификатору префикса с именем супертипа, от которого унаследован каждый из атрибутов.

Пример - В данном примере показано, как объект е12 наследует два атрибута с одинаковыми именами attr, а для того, чтобы указать, для какого из двух атрибутов задается ограничение, к его имени добавляется префикс.

Подтип может наследовать один и тот же атрибут от разных супертипов, которые в свою очередь унаследовали его от одного супертипа. Это называется повторным наследованием. В данном случае подтип наследует атрибут только один раз, то есть существует только одно значение для данного атрибута в экземпляре данного объектного типа данных.

9.2.3.4 Повторное объявление атрибута

Атрибут, объявленный в супертипе, может быть повторно объявлен в подтипе. Атрибут остается в супертипе, но допустимая область значений для данного атрибута определяется повторным объявлением, заданным в подтипе.

Первоначальное объявление может быть изменено тремя основными способами:

- атрибуту может быть присвоено другое имя;

- тип данных атрибута может быть изменен конкретизацией исходного типа данных (см. 9.2.7).

Пример - Атрибут типа данных NUMBER может быть изменен на тип данных INTEGER или REAL;

- если исходным типом данных атрибута является определенный тип данных, основанный на выбираемом типе данных, то он может быть изменен другим списком выбора, определяющим подмножество или конкретизацию элементов исходного списка выбора, либо конкретизацией одного из элементов исходного типа выбора;

- необязательный атрибут в супертипе может быть изменен на обязательный атрибут в подтипе;

- явный атрибут в супертипе может быть изменен на вычисляемый атрибут в подтипе;

- атрибуту в супертипе может быть присвоен новый идентификатор в подтипе. Новый идентификатор подчиняется всей области видимости и правилам видимости, определенным в разделе 10, для идентификатора атрибута подтипа, объявление которого содержит данное повторное объявление; но данный идентификатор всегда относится также и к исходному атрибуту в супертипе.

Примечание - Объявление нового идентификатора не удаляет старый идентификатор из области видимости имен. Старый идентификатор остается доступным в своем объектном типе данных и в любых подтипах, объявленных для данного объектного типа данных.

Правила и ограничения:

a) Тип данных в повторном объявлении должен совпадать или являться конкретизацией типа данных атрибута, объявленного в супертипе. Применяются правила конкретизации по 9.2.7.

b) Имя повторно объявленного атрибута должно быть задано с использованием синтаксиса элемента qualified_attribute.

c) Если тип данных, использованный при определении исходного атрибута, был ограничен правилом WHERE, то тип данных, используемый для определения повторно объявленного атрибута, должен быть ограничен так, чтобы область определения повторно объявленного атрибута являлась подмножеством области определения исходного атрибута.

d) Элемент group_qualifier в синтаксисе элемента qualified_attribute должен идентифицировать объектный тип данных, в котором данный атрибут был первоначально объявлен, либо объектный тип данных, который повторно объявляет атрибут из другого супертипа.

e) Если атрибут супертипа повторно объявлен в двух не взаимоисключающих подтипах, то экземпляр, содержащий оба подтипа, должен иметь единственное значение для атрибута, являющегося допустимым для обоих повторных объявлений.

f) Если атрибуту присвоен новый идентификатор, то данный идентификатор не должен совпадать с идентификатором любого атрибута в любом супертипе данного объектного типа данных.

Примечание - Правило WHERE, заданное для исходного атрибута, остается в силе и для повторных объявлений данного атрибута (см. 9.2.3.5).

Примеры

1 В некоторых геометрических системах используются координаты с плавающей точкой, в то время как другие системы работают в целочисленном координатном пространстве. Понятия GENERIC_ENTITY и RENAMED обеспечивают спецификации общей применимости и конкретизации для специфической области применения.

2 Данный пример демонстрирует изменение элементов агрегированного типа данных на уникальные, уменьшение числа элементов агрегированного типа данных и изменение необязательного атрибута на обязательный.

3 В данном примере круг задан центром, осью и радиусом. Вариант круга задан центром и двумя точками, через которые он проходит. Эти три точки представляют данные, посредством которых задан данный вариант круга. В дополнение к этим данным необходимо учесть и другие важные параметры - радиус и ось. Это осуществляется посредством их повторного объявления как вычисляемых атрибутов с заданием их значений выражениями.

В подтипе три определяющие точки (centre, p2 и рЗ) являются явными атрибутами, а объекты radius, axis и area являются вычисляемыми атрибутами. Значения вычисляемых атрибутов определяются выражением, следующим за оператором присваивания. Значения объектов radius и axis получаются посредством вызова функции; заодно вычисляется значение объекта area.

9.2.3.5 Наследование правил

Каждое локальное или глобальное правило, относящееся ко всем экземплярам супертипа, применимо и ко всем экземплярам его подтипов. Таким образом, подтип наследует все правила своего супертипа. Если подтип имеет несколько супертипов, то подтип должен наследовать все правила, ограничивающие супертипы.

Нельзя изменить или удалить какое-либо из правил, связанных с подтипом, через наследование правил, но можно добавить новые правила, еще более ограничивающие подтип.

Правило: на экземпляр объекта распространяются все ограничения, установленные для каждого из его объектных типов данных.

Примечание - Если ограничения, установленные в двух (или более) объектных типах данных, противоречат друг другу, то не может существовать допустимого экземпляра, содержащего эти объектные типы данных.

Пример - В данном примере выпускником (объект graduate) является лицо (объект person), которое и учит, и учится. Объект graduate наследует атрибуты и ограничения от своих супертипов (объектов teacher (преподаватель) и student (студент)) вместе с атрибутами и ограничениями из их общего супертипа (объекта person). Но выпускнику, в отличие от преподавателя, не разрешено преподавать на старших курсах.

Примечание - Если подтип наследует взаимно противоречащие ограничения от своих супертипов, то не может существовать соответствующий экземпляр данного подтипа, поскольку любой экземпляр будет нарушать одно из ограничений.

9.2.4 Абстрактный объектный тип данных

Язык EXPRESS позволяет объявлять объектные типы данных, не предназначенные для непосредственной реализации, а только для реализации через свои подтипы. Абстрактный объектный тип данных может объявить явные или вычисляемые атрибуты, типами данных которых являются обобщенные типы данных (см. 8.5). Эти обобщенные типы данных могут затем быть повторно объявлены как реализуемые типы данных в подтипах абстрактного объектного типа данных. Если подтип абстрактного объектного типа данных сам является абстрактным объектным типом данных, то он не должен повторно объявлять нереализуемые унаследованные атрибуты как реализуемые типы данных. В подтипе абстрактного объектного типа данных, который не является абстрактным объектным типом данных, никакие унаследованные или явно объявленные атрибуты не должны иметь нереализуемый тип данных.

Метки типа (см. 9.5.3.4) могут быть использованы для обеспечения того, что два или более атрибута, типами данных которых являются обобщенные типы данных, имеют одинаковые типы данных на момент обращения.

Правила и ограничения:

a) Объявление абстрактного объектного типа данных содержит ключевое слово ABSTRACT в объявлении объектного типа данных ENTITY, но не содержит ключевое слово SUPERTYPE (понятие ABSTRACT SUPERTYPE определено в 9.5.2.1).

b) Абстрактный объектный тип данных не является реализуемым, если только он не является частью сложного объектного типа данных, все атрибуты которого, имеющие обобщенные типы данных, были объявлены повторно как имеющие реализуемый тип данных.

Примечания

1 Правило по перечислению b) обеспечивает соответствие любого абстрактного объектного типа данных ограничению абстрактного супертипа (см. 9.2.5.1).

2 Повторное объявление может быть осуществлено непосредственно в реализуемом подтипе или в одном из его супертипов (см. 9.2.4).

Пример - В обобщенной модели согласования может потребоваться определить, что может быть согласована группа объектов. Данная модель затем может быть использована в ряде других схем и уточнена в части определения согласования реальных объектов.

9.2.5 Ограничения подтипов/супертипов

Экземпляр объектного типа данных, объявленный явно или неявно как супертип (см. 9.2.3.2), может также являться экземпляром одного или нескольких из его подтипов (см. H.2).

Имеется возможность определить ограничения, в соответствии с которыми могут быть реализованы графы подтипов/супертипов. Данные ограничения могут быть определены в объявлении супертипа посредством условия SUPERTYPE. Они могут также быть определены как отдельные правила посредством объявлений SUBTYPE_CONSTRAINT (см. 9.7).

Примечание - Для того, чтобы существующие схемы, разработанные в соответствии с первой редакцией справочного руководства по языку EXPRESS, оставались допустимыми, объявление ограничений на подтипы/супертипы, в котором при объявлении объекта используются ключевые слова ONEOF, ANDOR или AND, остается допустимым по отношению к настоящему стандарту. Однако, данный способ объявления нежелателен, поскольку в последующих редакциях стандарта планируется его запрет. Рекомендуется использовать объявление SUBTYPE_CONSTRAINT.

Объявление SUBTYPE_CONSTRAINT содержит совокупность ограничений, установленных в выражении supertype_expression. Объявление SUBTYPE_CONSTRAINT может содержать любое число ограничений AND и ONEOF, каждое из которых интерпретируется как отдельное ограничение.

Кроме того, при включении в формулировку какого-либо более сложного ограничения каждое выражение ONEOF, AND и ANDOR интерпретируется как совокупность экземпляров супертипа. При интерпретации выражения supertype_expression применяют следующие правила:

- имя объектного типа данных, встретившееся где-либо в выражении supertype_expression, интерпретируется как множество экземпляров объекта, образующих полную совокупность данного типа данных, как и в глобальном правиле (см. 9.6);

- результат вычисления выражения supertype_expression интерпретируется как множество экземпляров супертипа в соответствии с определенными ниже ограничениями ONEOF, AND и ANDOR.

Несмотря на то, что конечным результатом вычисления выражения supertype_expression для объявления SUBTYPE_CONSTRAINT является множество экземпляров объекта, данное множество не имеет значения. То есть результат всего выражения supertype_expression не устанавливает никакого ограничения, поскольку он не обязательно содержит все экземпляры супертипа и может содержать экземпляры, к которым не применяется ни одно из установленных ограничений.

Примечание - Следовательно, независимые ограничения могут быть связаны оператором ANDOR, который только добавляет экземпляры к общему (не имеющему значения) результату выражения supertype_expression.

Формальный подход к определению возможных комбинаций подтипов/супертипов, которые могут быть реализованы с учетом некоторых возможных ограничений, определенных ниже, представлен в приложении В.

9.2.5.1 Абстрактные супертипы

Язык EXPRESS допускает объявление супертипов, не предназначенных для непосредственной реализации. Для этого объектный тип данных должен содержать ключевые слова ABSTRACT SUPERTYPE в ограничении супертипа. Абстрактный супертип не должен быть реализован, кроме как в сочетании, по крайней мере, с одним из его подтипов.

Примечание - Это означает, что схема, содержащая определение абстрактного супертипа без каких-либо подтипов, является неполной и не может быть реализована, если только подтипы не объявлены в ссылочной схеме.

Пример - В модели перевозок транспортное средство (объект vehicle) может быть представлено абстрактным супертипом, поскольку все экземпляры данного объектного типа данных предназначены быть его подтипами (например, наземное или водное транспортное средство). Объектный тип данных для транспортного средства не должен реализовываться независимо.

9.2.5.2 ONEOF

Ограничение ONEOF устанавливает, что совокупности операндов из списка ONEOF являются взаимоисключающими. Никакой экземпляр любой совокупности операндов из списка ONEOF не должен присутствовать в совокупности любого другого операнда из списка ONEOF.

Ограничение ONEOF может комбинироваться с другими ограничениями супертипов, чтобы дать возможность записывать сложные ограничения. Когда ограничение ONEOF присутствует как операнд в другом ограничении, оно представляет множество экземпляров объектов, являющееся объединением совокупностей операндов из списка ONEOF.

Примечание - На естественном языке фраза ONEOF (a, b, с) означает, что "экземпляр объекта должен состоять только из одного из объектных типов данных а, b, с".

Пример - Экземпляр супертипа может быть установлен посредством реализации только одного из его подтипов. Данное ограничение объявляется с использованием ключевого слова ONEOF. Существует множество видов домашних животных (объект pet), но ни одно домашнее животное не может одновременно принадлежать к двум или более видам.

9.2.5.3 ANDOR

Экземпляр совокупности, определяемой выражением с ключевым словом ANDOR, может быть экземпляром совокупности любого из операндов или обоих. Таким образом, ANDOR не определяет ограничение. В сложном ограничении ANDOR представляет множество экземпляров объектов, являющееся объединением совокупностей выражений, определяющих операнды.

Примечание - ANDOR используется только при построении совокупностей для более сложного ограничения. На естественном языке фраза "b ANDOR c" означает "все экземпляры типа b и все экземпляры типа c, включая те, которые являются экземплярами обоих типов".

Пример - Человек (объект person) может быть служащим, посещающим вечерние занятия, и поэтому являться одновременно и служащим (объект employee), и студентом (объект student).

9.2.5.4 AND

Ключевое слово AND определяет ограничение, что совокупности, заданные двумя операндами, должны быть идентичными. То есть любой экземпляр совокупности левого операнда должен также быть экземпляром совокупности правого операнда, а любой экземпляр совокупности правого операнда должен также быть экземпляром совокупности левого операнда.

Когда выражение с ключевым словом AND присутствует в качестве операнда в сложном ограничении, оно представляет любую из совокупностей своих операндов, поскольку они идентичны.

Примечание - На естественном языке фраза "b AND с" означает, что "экземпляр должен одновременно состоять из типов b и с".

Пример - Человек (объект person) может быть классифицирован как лицо мужского (объект male) или женского (объект female) пола, либо как гражданин (объект citizen) или иностранец (объект alien).

9.2.5.5 Приоритеты операторов супертипов

Оценка выражений супертипов проводится слева направо, при этом сначала определяются значения операторов с наивысшим приоритетом. Правила приоритетов для операторов выражений супертипов представлены в таблице 8. Операторы, расположенные в одной строке, имеют равный приоритет, а строки упорядочены по уменьшению приоритета.

Таблица 8 - Приоритет оператора выражения супертипа

Пример - Следующие два выражения не эквивалентны:

ENTITY х

SUPERTYPE OF (a ANDOR b AND с);
END_ENTITY;
ENTITY х

SUPERTYPE OF ((a ANDOR b) AND с);
END_ENTITY;

9.2.5.6 Ограничения между подтипами по умолчанию

Если в объявлении объекта не указано никаких ограничений на супертипы, то подтипы (при их наличии) должны быть взаимно инклюзивными, то есть, как если бы все подтипы были бы неявно представлены в конструкции ANDOR.

Если ограничение на супертипы задано для подмножества подтипов данного объекта, то оно должно включать в себя ограничения, установленные для этих подтипов, и ограничение ANDOR для других подтипов.

Пример - Модель из примера в 9.2.5.3 эквивалентна использованию следующей конструкции по умолчанию:

9.2.6 Неявные объявления

При объявлении объекта, одновременно неявным образом объявляется конструктор. Идентификатор конструктора совпадает с идентификатором объекта и область видимости объявления конструктора совпадает с областью видимости объявления объекта.

При запуске конструктора он должен возвращать в точку вызова значение частичного сложного объекта для данного объектного типа данных. Каждый атрибут данного значения частичного сложного объекта задается фактическим параметром, заданным в вызове конструктора мнимой копией. Мнимая копия представляет собой объект, в который экземпляр объекта копируется посредством ссылки, то есть атрибут является ссылкой на экземпляр, используемый в качестве фактического параметра, простой тип данных имеет скопированное значение, а агрегированные структуры имеют элементы, скопированные в мнимую копию. Конструктор должен обеспечивать только явные атрибуты из объявления конкретного объекта.

При создании экземпляра сложного объекта (экземпляра объекта, присутствующего в графе подтипов/супертипов) конструкторы всех составляющих его объектов должны объединяться посредством оператора || (см. 12.10).

Правила и ограничения:

a) Конструктор должен иметь один формальный параметр для каждого явного атрибута, объявленного в данном объектном типе данных. Это не относится к атрибутам, унаследованным от супертипов и повторно объявленным в данном объектном типе данных.

b) Порядок формальных параметров должен быть идентичен порядку объявления явных атрибутов в объекте.

c) Параметрический тип данных каждого из формальных параметров должен быть идентичен типу данных соответствующего атрибута.

d) Если объект не имеет явных атрибутов, то должен быть указан пустой список параметров (то есть круглые скобки всегда должны присутствовать).

Примечание - Обязательное присутствие круглых скобок отличается от явно объявленных функций.

e) Необязательные атрибуты могут быть заданы неопределенным (?) значением при вызове неявно определенного конструктора. Это указывает на то, что явное значение не было задано.

f) Если в экземпляре сложного объекта имеется подтип, содержащий вычисляемые атрибуты, являющиеся повторно объявленными явными атрибутами супертипа, то конструктор супертипа должен задавать значения для данных повторно объявленных атрибутов. Вместо этих значений используется вычисленное значение.

Пример - Допустим, имеется следующее объявление объекта:

ENTITY point;
х, у, z : REAL;
END_ENTITY;

Тогда неявно объявленный конструктор объекта point может быть представлен следующим образом:

FUNCTION point (x,y,z : REAL) : point;

Данный конструктор затем может использоваться при присваивании значений экземпляру данного объектного типа данных:

CONSTANT
origin : point := point (0.0, 0.0, 0.0);
END_CONSTANT;

9.2.7 Конкретизация

Конкретизация является более ограниченной формой исходного объявления. Существуют следующие варианты определения конкретизации:

- объект, относящийся к подтипу данных, является конкретизацией любого из своих супертипов;

- тип данных ENTITY является конкретизацией типа данных GENERIC_ENTITY;

- тип данных EXTENSIBLE GENERIC_ENTITY SELECT является конкретизацией типа данных GENERIC_ENTITY;

- тип данных SELECT, содержащий только типы данных ENTITY, является конкретизацией типа данных GENERIC_ENTITY;

- агрегированные типы данных являются конкретизациями типа данных AGGREGATE;

- тип данных SELECT, состоящий из объектов a, b, c, является конкретизацией типа данных SELECT, состоящего из объектов d, e, f, если объекты a, b, c являются конкретизациями объектов d, e, f;

- тип данных SELECT, состоящий из объектов a, b, c, является конкретизацией супертипа, если a, b, c являются подтипами данного супертипа;

- типы данных INTEGER и REAL оба являются конкретизациями типа данных NUMBER;

- тип данных INTEGER является конкретизацией типа данных REAL;

- тип данных BOOLEAN является конкретизацией типа данных LOGICAL;

- выражение LIST OF UNIQUE item является конкретизацией выражения LIST OF item;

- выражение ARRAY OF UNIQUE item является конкретизацией выражения ARRAY OF item;

- выражение ARRAY OF item является конкретизацией выражения ARRAY OF OPTIONAL item;

- выражение SET OF item является конкретизацией выражения BAG OF item;

- пусть AGG обозначает один из типов данных ARRAY, BAG, LIST или SET, тогда выражение AGG OF item является конкретизацией выражения AGG OF original при условии, что item является конкретизацией original;

- пусть AGG обозначает один из типов данных BAG, LIST или SET, тогда выражение AGG [b : t] является конкретизацией выражения AGG [l : u] при условии, что bt и lbu и ltu;

- пусть BSR обозначает один из типов данных BINARY, STRING или REAL, тогда BSR(length) является конкретизацией BSR;

- BSR(short) является конкретизацией BSR(long) при условии, что short меньше чем long;

- тип данных BINARY, в котором используется ключевое слово FIXED, является конкретизацией типа данных BINARY переменной длины;

- тип данных STRING, в котором используется ключевое слово FIXED, является конкретизацией типа данных STRING переменной длины;

- конструкционный тип данных, основанный на расширяемом конструкционном типе данных, является конкретизацией данного расширяемого конструкционного типа данных;

- определенный тип данных является конкретизацией базисного типа данных, использованного для объявления данного определенного типа данных.

9.3 Схема

Объявление схемы (SCHEMA) определяет общую область видимости для совокупности относящихся к нему объявлений объектных и других типов данных. Схема может подвергаться изменениям в рамках среды разработки или стандартизации. Для поддержки возможности идентификации конкретной версии схемы определяется идентификатор версии схемы. В настоящем стандарте не определяется формат идентификатора версии схемы, за исключением того, что он должен быть строковым литералом. Ни в одной конструкции, определенной в настоящем стандарте, нет ссылок на идентификатор версии схемы. Кроме того, в настоящем стандарте не определен способ управления изменениями в схемах с использованием идентификаторов версии схемы. Если две схемы с одинаковым именем имеют разные идентификаторы версии схемы, то они не должны рассматриваться как одна и та же схема.

Примечание - Для схем, установленных в стандартах комплекса ИСО 10303, определено использование идентификатора информационного объекта, включающего в себя идентификатор версии. Смысл идентификатора объекта установлен в ИСО/МЭК 8824-1 и описан в ИСО 10303-1. Данный идентификатор объекта рекомендуется использовать в качестве идентификатора версии схемы.

Примеры

1 Идентификатор geometry может быть именем схемы, содержащей объявления точек, кривых, поверхностей и других, связанных с ними, типов данных.

2 Может существовать множество версий схем, идентификаторы которых могут включать также идентификатор версии языка. В данном примере в схеме support_resource_schema используется идентификатор информационного объекта, соответствующий определению ИСО/МЭК 8842-1 и описанию в ИСО 10303-1.

SCHEMA geometry_schema ' version_1 ' ;
END_SCHEMA;
SCHEMA geometry_schema ' version_2 ' ;
END_SCHEMA;
SCHEMA support_resource_schema ' {ISO standard 10303 part(41) object(1)
version(8)} ' ;
END_SCHEMA;
SCHEMA support_resource_schema ' {ISO standard 10303 part(41) object(1)
version(9)}';

END_SCHEMA;

Порядок, в котором объявления появляются в объявлении схемы, значения не имеет.

Объявления, сделанные в одной схеме, могут быть сделаны видимыми в области видимости другой схемы посредством спецификации интерфейса в соответствии с разделом 11.

9.4 Константа

Объявление константы используется для объявления именованных констант. Областью видимости идентификатора константы должна быть функция, процедура, правило или схема, в которых происходит объявление константы. Именованная константа, появляющаяся в объявлении CONSTANT, должна иметь явную инициализацию, значение которой вычисляется посредством оценивания выражения. Именованная константа может присутствовать в объявлении другой именованной константы. Объявление констант должно быть ациклическим.

Примечание - Требование ацикличности объявлений констант необходимо для обеспечения достоверности инициализации в любом случае, поскольку инициализация не обязательно реализуется в порядке объявления.

Правила и ограничения:

a) Значение константы не должно изменяться после инициализации.

b) Любое появление именованной константы вне ее объявления должно быть эквивалентно появлению ее инициализированного значения.

c) Выражение expression в синтаксическом правиле 194 должно возвращать значение соответствующее указанному базовому типу.

Пример - Ниже приведены допустимые объявления констант:

9.5 Алгоритмы

Алгоритм является последовательностью операторов, выполнение которых приводит к некоторому желаемому конечному состоянию. Существуют два вида алгоритмов - функции и процедуры.

Формальные параметры определяют исходные данные для алгоритма. Обращение к алгоритму осуществляется с фактическими параметрами, обеспечивающими фактические значения или экземпляры. Фактические параметры должны соответствовать формальным параметрам по типу данных, порядку следования и числу.

Если в алгоритме необходимо сделать локальные объявления, то они приводятся непосредственно после заголовка алгоритма. Локальными объявлениями могут быть объявления типов данных, локальных переменных, других алгоритмов и т.д.

После локальных объявлений следует тело алгоритма.

9.5.1 Функция

Функция является алгоритмом, который обрабатывает параметры и выдает единственное результирующее значение установленного типа данных. При обращении к функции (см. 12.8) в выражении вычисляется результирующее значение в точке вызова.

Функция должна завершаться выполнением оператора RETURN. Значение выражения, связанного с оператором RETURN, определяет результат, полученный при вызове функции.

Правила и ограничения:

a) Оператор RETURN должен быть определен в теле функции для каждой из возможных ветвей вычислительного процесса, активизируемого при обращении к данной функции.

b) Для каждого оператора RETURN, присутствующего в функции, должно быть задано выражение, по которому вычисляется значение, возвращаемое в точку вызова.

c) Выражения, заданные для операторов RETURN, должны соответствовать объявленному типу данных возвращаемого функцией значения.

d) Функции не должны иметь побочных эффектов. Поскольку формальные параметры функции не должны определяться ключевым словом VAR, изменения этих параметров внутри функции не показываются в точке вызова функции.

Примечание - Локальным переменным, объявленным объектными типами данных, могут быть назначены экземпляры формальных параметров. Изменение этих локальных переменных будет влиять на формальный параметр, поскольку назначение осуществляется по ссылке. В соответствии с приведенным выше правилом, изменения формальных параметров не показываются в точке вызова функции, поэтому особое внимание необходимо обратить на попытку возврата этих локальных переменных.

e) Функции могут модифицировать локальные переменные или параметры, объявленные во внешней области видимости, то есть если данная функция объявлена в заголовке (элемент algorithm_head в определении синтаксиса) оператора FUNCTION, PROCEDURE или RULE.

9.5.2 Процедура

Процедура является алгоритмом, который получает параметры в точке вызова и обрабатывает их некоторым образом для получения желаемого конечного состояния. Изменения параметров внутри процедуры показываются в точке вызова только в том случае, если формальному параметру предшествует ключевое слово VAR.

Правило: процедуры могут модифицировать локальные переменные или параметры, объявленные во внешней области видимости, то есть если данная функция объявлена в заголовке (элемент algorithm_head в определении синтаксиса) оператора FUNCTION, PROCEDURE или RULE.

9.5.3 Параметры

Функция или процедура может иметь формальные параметры. Каждый формальный параметр устанавливает имя и тип параметра. Имя является идентификатором, который должен быть уникальным в области видимости функции или процедуры. Формальный параметр процедуры может, кроме того, быть объявлен с ключевым словом VAR (изменяемый), которое означает, что если данный параметр изменяется внутри процедуры, то данное изменение должно быть передано в точку вызова процедуры. Параметры, не объявленные как VAR, также могут изменяться, но такое изменение не будет видимым после возврата управления вызвавшей структуре.

Пример - Следующие объявления показывают, как могут быть объявлены формальные параметры.

FUNCTION dist(p1, p2 : point) : REAL;
…
PROCEDURE midpt(p1, p2 : point; VAR result : point);

Обобщенные типы данных (AGGREGATE, общий агрегированный тип данных, GENERIC и GENERIC_ENTITY) (см. 8.5) используются для того, чтобы обеспечить обобщение типов данных, используемых для представления формальных параметров функций и процедур. Тип данных AGGREGATE, общий агрегированный тип данных (см. 9.5.3.5) и родовой объектный тип данных (GENERIC_ENTITY) могут, кроме того, использоваться для объявления явных или вычисляемых атрибутов абстрактных объектных типов данных. Общий агрегированный тип данных может также использоваться, чтобы обеспечить обобщение базисных типов данных, разрешенное для конкретных агрегированных типов данных.

9.5.3.1 Тип данных AGGREGATE

Тип данных AGGREGATE является обобщением всех агрегированных типов данных.

При вызове процедуры или функции, формальный параметр которой определен типом данных AGGREGATE, передаваемый фактический параметр должен иметь тип данных ARRAY, BAG, LIST или SET. При этом операции, которые могут быть выполнены, должны зависеть от типа данных фактического параметра.

Примечание - Метки типов (см. 9.5.3.4) могут использоваться для обеспечения того, чтобы при вызове два или более параметров, представленных типом данных AGGREGATE, имели одинаковый тип данных, или чтобы тип данных возвращаемого результата был таким же, как и у одного из переданных параметров, независимо от переданных фактических типов данных.

Если явный или вычисляемый атрибут в объявлении типа данных ABSTRACT ENTITY представлен типом данных AGGREGATE, то данный атрибут должен быть объявлен в подтипах данного абстрактного объекта как ARRAY, BAG, LIST или SET.

Правила и ограничения:

a) Тип данных AGGREGATE должен использоваться только в качестве типа формального параметра функции или процедуры, либо типа результата функции, либо типа локальной переменной внутри функции или процедуры, либо представления явного или вычисляемого атрибута в объявлении типа данных ABSTRACT ENTITY.

b) Если тип данных AGGREGATE используется в качестве типа данных результата функции или типа данных локальной переменной внутри функции или процедуры, то для такого применения требуются ссылки меток типов. Ссылки меток типов должны ссылаться на метки типов, объявленные формальными параметрами (см. 9.5.3.4).

c) Если тип данных AGGREGATE используется в качестве представления явного или вычисляемого атрибута в объявлении типа данных ABSTRACT ENTITY, то данный атрибут должен быть повторно объявлен как ARRAY, BAG, LIST или SET в неабстрактных подтипах данного объектного типа данных.

Пример - Данная функция получает агрегированную структуру чисел. Функция должна возвращать результат того же типа, что и у переданной ей агрегированной структуры, содержащий масштабированные числа.

9.5.3.2 Обобщенный тип данных

Тип данных GENERIC является обобщением всех других типов данных.

При вызове процедуры или функции с типом данных формального параметра GENERIC, передаваемый фактический параметр может не иметь тип данных GENERIC. Операции, которые при этом могут быть выполнены, зависят от типа данных фактического параметра.

Примечание - Метки типов (см. 9.5.3.4) могут быть использованы для обеспечения того, чтобы при вызове два или более параметров, представленных типом данных GENERIC, имели одинаковый тип данных, или чтобы тип данных возвращаемого результата был таким же, как и у одного из переданных параметров, независимо от переданных фактических типов данных.

Правила и ограничения:

a) Тип данных GENERIC должен использоваться только в качестве типа формального параметра функции или процедуры, типа результата функции либо типа локальной переменной внутри функции или процедуры.

b) Если тип данных GENERIC используется в качестве типа данных результата функции или типа данных локальной переменной внутри функции или процедуры, то для такого применения требуются ссылки меток типов. Ссылки меток типов должны ссылаться на метки типов, объявленные формальными параметрами (см. 9.5.3.4).

Пример - В данном примере показана универсальная функция, осуществляющая сложение чисел или векторов:

9.5.3.3 Обобщенный объектный тип данных

Тип данных GENERIC_ENTITY является обобщением всех объектных типов данных.

При вызове процедуры или функции с формальным параметром, имеющим тип данных GENERIC_ENTITY, передаваемый фактический параметр должен быть экземпляром объекта. Операции, которые при этом могут быть выполнены, зависят от типа данных фактического параметра.

Примечание - Метки типов (см. 9.5.3.4) могут быть использованы для обеспечения того, чтобы при вызове двух или более параметров, представленных типом данных GENERIC_ENTITY, имели одинаковый тип данных или чтобы тип данных возвращаемого результата был таким же, как и у одного из переданных параметров, независимо от переданных фактических типов данных.

Если в объявлении типа данных ABSTRACT ENTITY явный или вычисляемый атрибут представлен типом данных GENERIC_ENTITY, то данный атрибут должен быть объявлен в подтипах данного объекта конкретным объектным типом данных.

Правила и ограничения:

a) Тип данных GENERIC_ENTITY должен использоваться только в качестве типа формального параметра функции или процедуры либо типа результата функции, либо типа локальной переменной внутри функции или процедуры, либо представления явного или вычисляемого атрибута в объявлении типа данных ABSTRACT ENTITY.

b) Если тип данных GENERIC_ENTITY используется в качестве типа данных результата функции или типа данных локальной переменной внутри функции или процедуры, то для такого применения требуются ссылки меток типов. Ссылки меток типов должны ссылаться на метки типов, объявленные формальными параметрами (см. 9.5.3.4).

Пример - Приведенная ниже функция проверяет, имеется ли ссылка на конкретный экземпляр sample от двух экземпляров type1 и type2 известных объектных типов данных. Объявление формального параметра sample, как имеющего тип данных GENERIC_ENTITY, позволяет рассматривать экземпляры любых объектных типов данных как допустимые входные параметры данной функции.

9.5.3.4 Метки типов

Метки типов должны использоваться для установления связи между типом данных атрибута или фактического параметра в момент обращения с типами данных других атрибутов или фактических параметров, локальных переменных или возвращаемого значения функции. Метки объявляются для следующих типов данных:

- для типов данных AGGREGATE, GENERIC_ENTITY и GENERIC метки объявляются в объявлении формальных параметров функции или процедуры. Впоследствии на них могут ссылаться типы данных AGGREGATE, GENERIC_ENTITY и GENERIC в объявлении формальных параметров или локальных переменных функции или процедуры либо в объявлении типа данных возвращаемого значения функции;

- для типов данных AGGREGATE и GENERIC_ENTITY метки объявляются в объявлении явных или вычисляемых атрибутов абстрактных объектов. Впоследствии на них могут ссылаться типы данных AGGREGATE и GENERIC_ENTITY в оставшейся части объявления объектных типов данных.

Правила и ограничения:

a) Первое появление метки типа в объявлении формального параметра либо явного или вычисляемого атрибута объявляет метку данного типа; последующие случаи употребления данной метки типа являются ссылками на ее первое употребление.

b) Параметры, переданные функции или процедуре, в которых используется ссылка на метку типа, должны быть совместимы с типом данных переданного параметра, в котором объявлена данная метка типа.

c) Типы данных локальных переменных и возвращаемых значений функций, которые ссылаются посредством метки типа на тип данных параметра, должны быть идентичны типу данных параметра, в котором объявлена данная метка типа.

d) Типы данных атрибутов, которые ссылаются посредством метки типа на тип данных атрибута, должны быть идентичны типу данных атрибута, в котором объявлена данная метка типа.

Пример - В данном примере показано, как метки типов могут использоваться для проверки совместимости типов данных при вызове функции.