Необходимость контроля неизменности
Если не контролировать свойство неизменности, то его обеспечение будет целиком зависеть от квалификации программиста. Если же "неизменный" метод в процессе выполнения будет производить посторонние эффекты, то результат может быть самым неожиданным; отлаживать и поддерживать такой код очень тяжело. В качестве примера можно рассмотреть часть кода из библиотеки STL, поставляемой с компилятором Borland C++ 5.01 (файл memory.h):
Метод operator=() вместо операции присвоения выполняет операцию переноса указателя на объект, что позволяет написать вот такой странный код:
После выполнения операции присвоения одного объекта другому, вполне естественно ожидать их равенства, но в данном случае равенства не будет. Объект first_string не будет содержать объект типа string, которым был проинициализирован: при выполнении операции присвоения он был удален из first_string. В результате, текст "some text" будет напечатан только один раз в последней строке. operator=() обладает определенной семантикой; в частности, предполагается, что копируемый объект остается неизменным. Однако в данном случае выполняются действия, которые не совпадают с этой семантикой. Если бы интерфейс был описан верно (параметр rhs метода operator=() был неизменным), то подобная ошибочная реализация была бы невозможна. Вариант такого решения предлагает библиотека STL, поставляемая с компилятором Visual C++ 6.0; он также является хорошим примером несовпадения логической и физической неизменности.
Допустим, метод get() объекта auto_ptr не объявлен как неизменный. В этом случае была бы возможна ошибочная реализация:
В таком случае две последние строки из примера содержали бы ошибку, так как во время вызова метода get() сохраняемый объект удалялся бы из объекта типа auto_ptr, и при его дальнейшем использовании возникало бы обращение к нулевому указателю.
Выявить описанные проблемы очень непросто, поскольку выполняются совсем не те действия, которые ожидает программист. На поиски подобных ошибок можно потратить долгие часы. Между тем, при правильной поддержке неизменности, перечисленные проблемы могут быть предотвращены. Рассмотрим методы решения проблемы контроля неизменности, применяемые в различных языках программирования.
