Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Концепция компьютерного программирования
Computer programming concept
the computer programming concept
В компьютерном программировании предварительное условие — это условие или предикат, который должен быть истинным непосредственно перед выполнением определенного участка кода или перед операцией в формальной спецификации. Если предварительное условие нарушено, результат выполнения участка кода становится неопределенным и, следовательно, может как выполнить, так и не выполнить свою предполагаемую функцию. Отсутствие, недостаточность или неформальное доказательство (или неудачная попытка доказательства) предварительных условий, а также их непроверка статически или динамически, могут привести к проблемам безопасности, особенно в небезопасных языках со слабой типизацией. Часто предварительные условия просто указываются в документации к соответствующему участку кода. Предварительные условия иногда проверяются с помощью защитных операторов или утверждений непосредственно в коде, а некоторые языки программирования имеют специальные синтаксические конструкции для этого.
In computer programming, a precondition is a condition or predicate that must always be true just prior to the execution of some section of code or before an operation in a formal specification. If a precondition is violated, the effect of the section of code becomes undefined and thus may or may not carry out its intended work. Preconditions that are missing, insufficient, or not formally proved (or have an incorrect attempted proof), or are not checked statically or dynamically, can give rise to Security problems, particularly in unsafe languages that are not strongly typed. Often, preconditions are simply included in the documentation of the affected section of code. Preconditions are sometimes tested using guards or assertions within the code itself, and some languages have specific syntactic constructions for doing so.
Пример
Факториальная функция определена только для целочисленных параметров, больших или равных нулю. Следовательно, реализация факториальной функции должна иметь предусловие, согласно которому её параметр является целым числом и не меньше нуля. В качестве альтернативы, система типов языка может использоваться для указания, что параметр факториальной функции является натуральным числом (беззнаковым целым числом), что может быть формально проверено автоматически проверяющим типы компилятором. Кроме того, если числовые типы имеют ограниченный диапазон (что характерно для большинства языков программирования), предусловие также должно указывать максимальное значение параметра, чтобы избежать переполнения. Например, если реализация функции факториала возвращает результат в виде 64-битного беззнакового целого числа, то параметр должен быть меньше 21, поскольку факториал 21 превышает максимальное беззнаковое целое число, которое можно сохранить в 64 битах. Если язык поддерживает подтипы с диапазоном (например, Ada), такие ограничения могут быть автоматически проверены системой типов. Более сложные ограничения могут быть формально проверены интерактивно с помощью инструмента проверки доказательств.
The factorial function is only defined where its parameter is an integer greater than or equal to zero. So an implementation of the factorial function would have a precondition that its parameter be an integer and that the parameter be greater than or equal to zero. Alternatively the type system of the language may be used to specify that the parameter of the factorial function is a natural number (unsigned integer), which can be formally verified automatically by a compiler's type checker. In addition where numeric types have a limited range (as they do in most programming languages) the precondition must also specify the maximum value that the parameter may have if overflow is not to occur. (e. g. if an implementation of factorial returns the result in a 64 bit unsigned integer then the parameter must be less than 21 because factorial(21) is larger than the maximum unsigned integer that can be stored in 64 bits). Where the language supports range sub types (e. g. Ada) such constraints can be automatically verified by the type system. More complex constraints can be formally verified interactively with a proof assistant.
В объектно-ориентированном программировании
Предварительные условия в объектно-ориентированном программировании являются важной частью концепции "программирование по контракту". "Программирование по контракту" также включает понятия посткондиции и инварианта класса. Предварительное условие для любой процедуры определяет ограничения на состояние объекта, необходимые для её успешного выполнения. С точки зрения разработчика, это часть контракта, которую должен соблюдать вызывающий код. Вызывающий код, таким образом, обязан обеспечить выполнение предварительного условия перед вызовом процедуры. В качестве вознаграждения за это, вызываемая процедура гарантирует выполнение своей посткондиции.
Preconditions in object oriented software development are an essential part of design by contract. Design by contract also includes notions of postcondition and class invariant. The precondition for any routine defines any constraints on object state which are necessary for successful execution. From the program developer's viewpoint, this constitutes the routine caller's portion of the contract. The caller then is obliged to ensure that the precondition holds prior to calling the routine. The reward for the caller's effort is expressed in the called routine's postcondition.
Предварительные условия и наследство
При наличии наследования, рутины, унаследованные дочерними классами (подклассами), сохраняют свои предусловия в силе. Это означает, что любая реализация или переопределение унаследованных рутин также должно соответствовать унаследованному контракту. Предусловия могут быть изменены в переопределенных рутинах, но только в сторону ослабления. Иными словами, переопределенная рутина может уменьшить требования к клиенту, но не усилить их.
In the presence of inheritance, the routines inherited by descendant classes (subclasses) do so with their preconditions in force. This means that any implementations or redefinitions of inherited routines also have to be written to comply with their inherited contract. Preconditions can be modified in redefined routines, but they may only be weakened. That is, the redefined routine may lessen the obligation of the client, but not increase it.