包专有的Ada方面

Question

假设我有世界上最愚蠢的环形缓冲区。

size: constant := 16;
subtype T is integer;

package RingBuffer is
  procedure Push(value: T);
  function Pop return T;
end;

package body RingBuffer is
  buffer: array(0..size) of T;    
  readptr: integer := 0;
  writeptr: integer := 1;

  procedure Push(value: T) begin
    buffer(writeptr) := value;
    writeptr := (writeptr + 1) mod size;
  end;

  function Pop return T
  begin
    readptr := (readptr + 1) mod size;
    return buffer(readptr);
  end;
end;

因为我的代码很烂，所以我想添加前置条件和后置条件，以确保不会误用此条件。 因此，我将Push的实现更改如下：

procedure Push(value: T) with
  pre => readptr /= writeptr
is begin
  buffer(writeptr) := value;
  writeptr := (writeptr + 1) mod size;
end;

但是，出现编译错误，因为我需要将方面定义放在过程的声明中，而不是在实现中。

问题是，这是一个包装。 我的声明是公开的。 前提条件所依赖的值属于程序包主体，声明不可见。 为了将方面定义放入声明中，我将必须重构代码以将实现细节公开到包的公共部分（在本例中为readptr和writeptr ）。 我不想那样做。

我可以想到一些解决方法，例如让我的Push()调用仅在具有先决条件的主体中定义的私有PushImpl()过程，但这太可怕了。 什么是正确的方法？

Answer 1

我认为，当验证检查是私有的时，这总是一个问题，而解决方案是声明一个函数来执行检查：

package RingBuffer is
   function Is_Full return Boolean;
   procedure Push(value: T) with Pre => not Is_Full;
   function Pop return T;

（无论如何， Is_Full可能很有用；在其他情况下，可能并非如此）。

如果将实现保留在程序包主体中，则也需要将Is_Full放在那里，但是您可以将它们移至规范并使用表达式函数：

package RingBuffer is
   function Is_Full return Boolean;
   procedure Push(value: T) with Pre => not Is_Full;
   function Pop return T;
private
   buffer: array(0..size) of T;
   readptr: integer := 0;
   writeptr: integer := 1;
   function Is_Full return Boolean is (Readptr = Writeptr);
end RingBuffer;

Answer 2

合同方面旨在在（子）类型和子程序的公共视图中使用。

如果要将检查保留在私有视图中，那么将其编写为子程序中的第一条语句很简单：

begin
   if Is_Full then
      raise Constraint_Error with "Ring buffer is full.";
   end if;
   ...

一些不请自来的建议：

• 将合同公开，以便软件包的用户可以看到应如何使用它。
• 从缓冲区弹出项目时，插入类似的Is_Empty检查。
• 使索引类型模块化： type Indexes is mod 16; Index type Indexes is mod 16;