De Objective Caml para C e C++/Construção de tipos

Conceitos iniciais

As linguagens C e C++ possuem muitos mecanismos para construir e estruturar dados complexos. Diferentemente dos tipos básicos, onde há uma forte correspondência entre essas linguagens e a linguagem Objective Caml, a construção de tipos complexos em C e C++ é bem diferente daquela provida por Objective Caml. Esse capítulo não aborda a construção de tipos via classes de objetos, que é um paradigma presente nas linguagens Objective Camle e C++, mas que é ausente da linguagem C.

O sistema de tipos de C e C++ é bastante complexo e, em prol da lisibilidade desse texto, algumas aproximações e simplificações foram realizadas. Apresentaremos as seguintes construções para a criação e manipulação de tipos complexos:

• Enumerações correspondem a uma forma muito básica de tipos variantes de Objective Caml.
• Arranjos correspondem aos arranjos de Objective Caml, embora sejam objetos muito mais simples. A linguagem C++ provê, através da sua biblioteca, uma outra implementação de arranjos que tem um nível de abstração mais próximo ao dos arranjos de Objective Caml.
• Registros correspondem aos tipos registros de Objective Caml.
• Ponteiros correspondem às referências de Objective Caml.
• As referências, presentes apenas na linguagem C++, não tem correspondência direta em Objective Caml, embora possam ser simuladas por ponteiros, logo pelas referências de Objective Caml.
• As uniões correspondem aproximadamente aos tipos variantes de Objective Caml, embora não sejam tão práticas para serem manipuladas.

Tipos enumerados Ficheiro:2de8.png

Com relação ao sistema de tipos de Objective Caml, os tipos enumerados lembram de forma superficial os tipos variantes. Os tipos enumerados são porém muito mais limitados, e correspondem mais precisamente a tipos variantes onde as alternativas devem ser todas constantes.

Um tipo enumerado contem um número finito de valores. Cada valor tem um nome que o identifica. Por exemplo a seguinte definição:

enum Ecor {vermelho, azul, amarelo};

introduz um tipo enumerado, que possui como rótulo Ecor, e três enumeradores, que são valores inteiros constantes com identificadores vermelho, azul, amarelo.

Pode-se dar um nome a esse tipo, utilizando uma definição de tipo:

typdef enum Ecor {vermelho, azul, amarelo} Tcor;

Em seguida, podemos declarar e utilizar variáveis com esse tipo, e os valores que foram introduzidos na operação podem também aparecer no programa, onde serão consideradas como valores inteiros. Segue um trecho de programa que utiliza a definição acima:

void imprime_cor_em_ingles (Tcor c) // o parâmetro poderia também ter sido declarado como enum Ecor c
{
  switch (c1) {
    case vermelho:
      printf("red");
      break;
    case azul:
      printf("blue");
      break;
    case vermelho:
      printf("amarelo");
      break;
  }
}

Afirmamos que um valor inteiro é associado a cada valor de uma enumeração. Podemos realizar essa associação de forma implícita ou explícita. A forma explícita é realizada associando o número inteiro na definição da enumeração, como demostrado no seguinte exemplo:

enum Edirecao { norte = 0; oeste = 90; sul = 180; leste = 270 };

Caso não aparece associação explícita, a associação é realizada de maneira implícita, utilizando as seguintes regras: o primeiro valor da enumeração recebe o valor zero, e um valor que não está na primeira posição é associado com a soma de um com o inteiro associado ao valor anterior.

Finalmente, podemos também misturar as associações explícitas e implícitas, como no seguinte exemplo:

enum Ecodigo { NO_ERROR = 0; IO_ERROR = 10; FORMAT_ERROR; TIMEOUT_ERROR };

Nesse exemplo, FORMAT_ERROR e TIMEOUT_ERROR denotam respectivamente os inteiros $10$ e $11$.

Tipos registros

Um tipo em c++ é parecido com o tipo registro em ocaml e sua sintaxe è:

struct NOME {
 Corpo
 };

Onde NOME é o nome do tipo a ser criado e Corpo será oque ele deverá armazenar exemplo:

struct ponto {
 int x;
 int y;
 }

Isso criaria um tipo ponto que armazanaria 2 valores inteiros e equivaleria ao seguinte codigo escrito em ocaml:

type ponto = { x : int ; y : int };;

E para acessar os campos é a mesma coisa que em ocaml nome do tipo seguido do campo exemplo :

ponto a;
a.x = 3;
a.y = 4;

Isso faria uma varivel a do tipo ponto com x = 3 e y = 4.