一种实现多态性的特殊方法

审核人：Mark Brimhall Wells公司

多态性是指编写与所操作的数据形式无关的程序的能力。本文讨论了多态性在Napier88编程语言中的实现，该语言是一种类型化语言，具有由块保持体系结构实现的一级过程。本文首先全面回顾了多态性及其在编程语言中的实现。作者提供了42篇参考文献。所调查的实现技术包括文本多态性（如Ada）、统一多态性（例如Standard ML）和标记多态性（比如Smalltalk）。给出了每种方法的优点和缺点。Napier88使用基于块保留的标记多态性变体。Napier88中的多态过程需要两级调用。外部调用提供了一个本地环境，该环境包含内部调用的参数的量词类型。表示这些的标记用于区分类型，其中多态过程的单个代码的指令取决于类型。Napier88允许“无需调用的专门化”，也就是说，外部调用可以独立发生。因此，编译器无法确定任何给定调用是否是多态的。因此，必须在入口和出口的多态过程中完成量词类型和“具体类型”之间的转换。相比之下，非多态过程永远不会成为内部参数转换或类型区分的来源。作者讨论了实现包含量词类型并由多态过程操作的数据结构的问题。Napier88的解决方案是，数据结构只包含非多态类型字段的表示。当字段由多态过程操作时，它们与量词类型以及过程参数和结果进行转换。还讨论了Napier88的抽象数据类型方案，该方案利用多态use子句。Napier88方法有两个主要优点。首先，它支持定制的、因而具有运行时效率的非一致数据对象。其次，它满足本地化成本原则。也就是说，只有在多态上下文中才需要额外的空间和时间。也许主要的缺点是编译器的复杂性，这是由于对非均匀数据对象的处理。即使分析了运行时成本，也没有讨论缺点。也许这些问题在Napier88中不太受关注，因为它确实具有持久数据结构。这篇论文很容易阅读，因为它有简单的例子，缺乏无关的细节。它代表了对多态性研究的重要贡献。我向所有对编程语言设计感兴趣的人推荐它。