Generics und Vererbung

[Codewalker]

Ich arbeite derzeit daran, meine Graphenbibliothek in gerichtete und ungerichtete Graphen aufzuteilen. Dabei ist viel Code redundant, so dass ich mir einen TBasicGraph als Elternklasse konstruiert habe. Jetzt habe ich aber ein Proble mit der Verwaltung der Kanten.

TDirectedGraph verwaltet Kanten vom Typ TDirectedEdge
TUndirectedGraph verwaltet Kanten vom Typ TEdge
Die Elternklasse TBasicGraph soll eine gemeinsame Elternklasse aller Kanten nutzen, nämlich TBasicEdge.

Das klappt soweit ganz gut. Aber ich muss alle Kanten in einer Liste verwalten. Das ganze sah bisher so aus:

Delphi-Quellcode:

  TDirectedEdgeList<T, V> = class(TList < TDirectedEdge < T, V >> );
  TEdgeList<T, V> = class(TList < TEdge < T, V >> );

Durch diese "doppelte" Verschachtelung bin ich jetzt überfragt, wie ich eine TBasicEdgeList konstruieren kann, von denen die beiden anderen Klassen abgeleitet sind.



Edit: Eine Idee wäre den konkreten Datentyp als dritten generischen Parameter mitzugeben und über Constraints entsprechend einzuschränken.

Delphi-Quellcode:

  TBasicEdgeList<T, V, ET: TBasicEdge<T, V>, constructor> = class(TList < ET < T, V >> );
  TDirectedEdgeList<T,V> = class(TBasicEdgeList<T,V,TDirectedEdge<T,V>>);

Das scheitert aber schon an der ersten Deklaration: "Undeklarierter Bezeichner: 'ET<,>' "

[himitsu]

<ET: TBasicEdge> geht halt nicht. Man kann nur sowas sagen, wie record oder class.
Auf eine bestimmte Klasse kann man (bescheuerter Weise) keinen Typen einschränken.

Du müßtest TBasicEdge<T, V> also erst bei der Implementation deines neuen Typs angeben.

evtl so?

Delphi-Quellcode:

TBasicEdgeList<T, V, ET: class> = class(TList<ET>);

TEdge = TBasicEdge<T, V, TBasicEdge<T, V>>

[Codewalker]

Ganz so klappt es nicht, aber du hast mich auf die richtige Idee gebracht. class muss weg, weil sonst meckert der Compiler in der vererbten Klasse, es wäre kein Klassentyp . Die direkte Zuweisung über das Gleichheitszeichen mag er auch nicht. Mit ein bißchen basteln, kommt man dann aber auf eine funktionierende Lösung:

Delphi-Quellcode:

  TBasicEdgeList<T, V, ET> = class(TList<ET>);
  TDirectedEdgeList<T, V> = class(TBasicEdgeList < T, V, TDirectedEdge < T, V >> );
  TEdgeList<T, V> = class(TBasicEdgeList < T, V, TEdge < T, V >> );

Sieht zwar aus wie ein Klammerirrgarten, aber scheint genau das zu tun, was es soll.

Edit: Kommando zurück. Mit dem dritten Parameter handele ich mir aber Ärger in der Graphenklasse ein. Ich muss das Attribut ja irgendwie deklarieren und da muss ich den dritten Parameter ja schon wieder mitgeben.

Delphi-Quellcode:

  TBasicGraph<E, V> = class
  private
    FEdges: TBasicEdgeList<E, V>;  // <-- hier knallt es weil der Parameter fehlt, den ich aber in der Basisklasse zu diesem Zeitpunkt nicht kenne

[himitsu]

Zitat von Codewalker:

Delphi-Quellcode:

  TBasicGraph<E, V> = class
  private
    FEdges: TBasicEdgeList<E, V>;  // <-- hier knallt es weil der Parameter fehlt, den ich aber in der Basisklasse zu diesem Zeitpunkt nicht kenne

?

Delphi-Quellcode:

  TBasicGraph<E, V> = class
  private
    FEdges: TBasicEdgeList<E, V, TBasicEdge<E, V>>;

Wenn du diesen Typen nicht schon type TBasicEdgeList<...> = class( {hier} ); benötigen würdest, dann wäre ein Subtype möglich gewesen.

Delphi-Quellcode:

  TBasicGraph<E, V> = class
  private    
    type TMyBasicEdge = TBasicEdge<E, V>;
    ...
  end;

[Codewalker]

Zitat von himitsu:

Delphi-Quellcode:

  TBasicGraph<E, V> = class
  private
    FEdges: TBasicEdgeList<E, V, TBasicEdge<E, V>>;

Genau so habe ich es auch versucht. Die Fehlermeldung die ich dabei bekomme ist schon fast sehenswert:
"[DCC Fehler] GenericGraph.BasicGraph.pas(92): E2010 Inkompatible Typen: 'GenericGraph.Global.TBasicEdgeList<GenericGraph.B asicGraph.TBasicGraph<E,V>.E,GenericGraph.BasicGra ph.TBasicGraph<E,V>.V,GenericGraph.Global.TBasicEd ge<GenericGraph.BasicGraph.TBasicGraph<E,V>.E,Gene ricGraph.BasicGraph.TBasicGraph<E,V>.V>>' und 'GenericGraph.Global.TDirectedEdgeList<GenericGrap h.BasicGraph.TBasicGraph<E,V>.E,GenericGraph.Basic Graph.TBasicGraph<E,V>.V>'"

Ich versuche nochmal den Quelltext etwas strukturierter zusammenzuschreiben:

Delphi-Quellcode:

  { Elternklasse für alle Kanten }
  TBasicEdge<T, V> = class
    {...}
  end;

  { Kanten für gerichtete Graphen}
  TDirectedEdge<T, V> = class(TBasicEdge<T, V>)
    {...}
  end;

  { Kanten für ungerichtete Graphen }
  TEdge<T, V> = class(TBasicEdge<T, V>)
   {...}
  end;

Für die jeweiligen Graphenklassen TDirectedGraph<E, V> und TUndirectedGraph<E, V> wollte ich eine gemeinsame Oberklasse TBasicGraph<E, V> einführen, weil die ja ziemlich viel gemeinsam haben. Diese sollte TBasicGraph<E, V> heißen. Die Kanten selbst werden in einer einfachen Liste verwaltet. Das waren bisher die Typen TDirectedEdgeList<T,V> und TEdgeList<,V> . In der Elternklasse TBasicGraph<E, V> muss ich diese Liste jetzt irgendwo als privates Attribut anlegen, erstellen, usw.

Das sieht im Moment so aus:

Delphi-Quellcode:

  TBasicGraph<E, V> = class
  private
   FEdges: TBasicEdgeList<E, V, TBasicEdge<E, V>>;
  {...}

Wenn ich jetzt versuche, FEdges mit einem konkreten Typen zu erstellen  FEdges := TDirectedEdgeList<E, V>.Create() bekomme ich diese nette und übersichtliche Fehlermeldung von oben.

[USchuster]

Zitat von himitsu:

<ET: TBasicEdge> geht halt nicht. Man kann nur sowas sagen, wie record oder class.
Auf eine bestimmte Klasse kann man (bescheuerter Weise) keinen Typen einschränken.

Das kann ich nicht nachvollziehen mit D2009, D2010 und XE.

Delphi-Quellcode:

program Project110;

{$APPTYPE CONSOLE}

type
  TFoo = class(TObject);

  TBar<T: TFoo> = class(TObject)
  end;

var
  B: TBar<TFoo>;
  B2: TBar<TObject>;//[DCC Error] Project110.dpr(13): E2515 Type parameter 'T' is not compatible with type 'TFoo'
begin
end.

[Stevie]

Zitat von USchuster:

Zitat von himitsu:

<ET: TBasicEdge> geht halt nicht. Man kann nur sowas sagen, wie record oder class.
Auf eine bestimmte Klasse kann man (bescheuerter Weise) keinen Typen einschränken.

Das kann ich nicht nachvollziehen mit D2009, D2010 und XE.

Delphi-Quellcode:

program Project110;

{$APPTYPE CONSOLE}

type
  TFoo = class(TObject);

  TBar<T: TFoo> = class(TObject)
  end;

var
  B: TBar<TFoo>;
  B2: TBar<TObject>;//[DCC Error] Project110.dpr(13): E2515 Type parameter 'T' is not compatible with type 'TFoo'
begin
end.

Diesen Unfug erzählt Himitsu schon eine Weile lang und es stimmt einfach nicht. Das einzige, was vor XE(?) nicht ging (ka, welche QC Nummer), war, dass ein type constraint auf eine Klasse nicht den constructor constraint mit beinhaltete und demnach bei einem T.Create meckerte (oder sowas ähnliches)

[himitsu]

Haben die das in XE nun eingebaut?
Kann aber auch sein, daß ich in einen anderen Genericfehler reinlief, denn als ich sowas mal versuchte, ging es nicht.

[Khabarakh]

Wenn ich das richtig sehe, ist dein Problem, dass TBasicEdgeList<E, V, TDirectedEdge<E, V>> nicht von TBasicEdgeList<E, V, TBasicEdge<E, V>> abgeleitet ist, was in einer Sprache ohne Kovarianz wie Delphi auch vollkommen korrekt ist. Mit diesem Ansatz wirst du also an der Stelle ein wenig Typsicherheit aufgeben müssen, Delphis Typsystem erlaubt das einfach nicht.

Edit: Um die Sache mit der Kovarianz auszuführen: Gäbe es diese in Delphi, könntest du in der Basisklasse lesend auf die Liste zugreifen. Hineinschreiben wäre in keiner Sprache typsicher.

[Stevie]

Zitat von Khabarakh:

Wenn ich das richtig sehe, ist dein Problem, dass TBasicEdgeList<E, V, TDirectedEdge<E, V>> nicht von TBasicEdgeList<E, V, TBasicEdge<E, V>> abgeleitet ist, was in einer Sprache ohne Kovarianz wie Delphi auch vollkommen korrekt ist. Mit diesem Ansatz wirst du also an der Stelle ein wenig Typsicherheit aufgeben müssen, Delphis Typsystem erlaubt das einfach nicht.

Edit: Um die Sache mit der Kovarianz auszuführen: Gäbe es diese in Delphi, könntest du in der Basisklasse lesend auf die Liste zugreifen. Hineinschreiben wäre in keiner Sprache typsicher.

Wenn du weißt, dass es sich um Kovarianz handelt, kannst du mit einem Hardcast "nachhelfen".

Beispiel:

Delphi-Quellcode:

var
  list1: TList<TObject>;
  list2: TList<TPersistent>;
begin
  list1 := list2;  // <- E2010 Incompatible types: 'Generics.Collections.TList<System.TObject>' and 'Generics.Collections.TList<Classes.TPersistent>'

Laut der Definition sind diese beiden Listen aber kovariant.
Also kann ich ohne Probleme folgendes machen: list1 := TList<TObject>(list2);