創(chuàng)建Ada數(shù)據(jù)類型和子類型

創(chuàng)建數(shù)據(jù)類型和子類型(Creating Types and Subtypes) 

使用變量時，除了以某標識符作為變量的名稱外，還要指定該變量的數(shù)據(jù)類型。一個數(shù)據(jù)類型定義了變量可接受的值以及所能執(zhí)行的操作。比如說，一個數(shù)據(jù)類型為 Age 的變量 Bill，Age 的取值范圍為 1..100,并只有 + – 這兩種操作，在這里,對象(object)為名為 Bill 的變量，它的取值在 1..100 之間（包括 1，100），值的變化只能通過+ -這些基本運算符(primitive operation)來實現(xiàn),而無法通過* /等其它運算符。Ada 中的數(shù)據(jù)類型，包括預定義類型，都是按照一定的格式在程序包中創(chuàng)建的。下面就介紹創(chuàng)建數(shù)據(jù)類型的一些基本內容，更多相關內容會在以后見到。 

 創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)類型

 創(chuàng)建一個新類型，需要使用保留字 type，is,range。格式如下： 

type type_name is range range_specifcation; 

type_name 為新類型的名稱，是一個合法標識符；range_specifcation 表示該類型的取值范圍，表示方式為 First .. Last,如 1..100 , -9 ..10 。 

例如創(chuàng)建上面提及的一個新類型 Age ：

 type Age is range 1 .. 100; 

這樣就有了一個數(shù)據(jù)類型 Age, 取值范圍 1 .. 100。

 有一點要注意：range_specfication 中 First 要大于 Last。 如 type months is range12 .. 0, 實際上 months 是一個空集(null)，而不是所期望的 0..12。 

不同數(shù)據(jù)類型之間是不能進行混合運算的，即使取值范圍和運算符一樣,看以下的程序例子： 

000 — putwage.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO; 
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO; 
003 procedure putwage is 
004 subtype Age is Integer range 1 .. 100; 
005 subtype Wage is Integer; 
006 Bill_Age : Age := 56; 
007 Bill_Wage: Wage := 56; 
008 begin 009 Put (―Total wage is‖); 
009 Put (Bill_Wage * Bill_Age); 
010 New_Line; 
011 end putwage; 

[001]-[002]: 使用軟件包 Ada.Text_IO,Ada.Integer_Text_IO;兩個軟件包分別處理字符類輸出和整數(shù)輸出。

[003] [008] [012] 定義一個過程 putwage。 [004]-[005]: 定義新的數(shù)據(jù)類型Age,Wage,它們取值范圍都為 1..100。 

[006]-[007]: 聲明兩個變量 Bill_Age,Bill_Wage,類型分別為 Age 和Wage, 并賦予相同初始值56。 

[009]-[011]:依次輸出字符串‖Total wage is‖,整數(shù) Bill_Wage和Bill_Age的乘積，和一個新行符(EOL)。 

以上程序看上去毫無問題，但根本無法編譯通過。首先，沒有定義類型Age和wage的 * 操作，因此Bill_Age和Bill_Wage無法相乘；第二，兩者數(shù)據(jù)類型不同，即使定義了*操作，還是無法相乘。 當然也可使用后面提到的類型轉換 ，如果將[010]改為Put (Integer(Bill_wage) * Integer(Bill_Age)),將會輸出所要的 3136;但如果改成Put (Integer(Bill_wage * 56))，看上去也行的通，但實際結果卻不是3136。不同數(shù)據(jù)之間不能進行運算，要牢牢記住。(Integer 是預先定義的一個整型，Integer(Bill_Wage)是將Bill_Wage強制轉換為整型）。

派生類型 

大家可能會發(fā)現(xiàn)，如果像上面一樣創(chuàng)建一個截然不同的新類型，還需要定義它的運算符，使用很不方便。因此，往往是派生現(xiàn)有的類型，其格式為: 

type type_name is new old_type {range range_specification};

 type_name 為新類型的名稱，是一個合法標識符；range range_specification 表示該類型的取值范圍，是可選的，沒有的話表示新類型 type_name 的取值范圍和 old_type 一樣。如將上例改為： 

000 — filename:putwage.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO; 
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO; 
003 procedure putwage is 
004 type Age is new Integer range 1 .. 100; 
005 type wage is new Integer; 
006 Bill_Age : Age := 56; 
007 Bill_Wage: Wage := 56; 
008 begin 
009 Put (―Total wage is‖); 
010 Put (Bill_Wage * Bill_Age); 
011 New_Line; 
012 end putwage; 

上例還是不能編譯通過，因為派生類型只繼承母類型的屬性，如運算符，不同的派生類型即使母類型相同也還是屬于不相同的類型。但將[10]改為Put (Integer(Bill_wage * 56))則能輸出正確的結果。但是派生類型使用還是麻煩了一點，不同類型之間即使都是數(shù)字類型也無法混合使用,只是自己不用創(chuàng)建運算符省力了點。

創(chuàng)建子類型

 創(chuàng)建新類型和派生類型的麻煩從上文就可以感受的到，特別是在科學計算這些有很多種小類型的軟件當中，上述兩種方法實在過于繁雜。這時子類型(subtype)就相當有用，子類型的定義格式為:

 subtype type_name is old_type {range range_specification};

 type_name 為新類型的名稱，是一個合法標識符；range range_specification 表示該類型的取值范圍，是可選的，沒有的話表示新類型 type_name 的取值范圍和 old_type 一樣。

再將先前的例子改一下： 

000 — putwage.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO; 
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO; 
003 procedure putwage is 
004 subtype Age is Integer range 1 .. 100; 
005 subtype Wage is Integer; 
006 Bill_Age : Age := 56; 
007 Bill_Wage: Wage := 56; 
008 begin 009 Put (―Total wage is‖); 
009 Put (Bill_Wage * Bill_Age); 
010 New_Line; 
011 end putwage; 

編譯通過，輸出值為3136。子類型不僅繼承母類型的屬性，而且和母類型、其它同母類型的子類型可混合使用。 

在前面的例子中的，我們都提到了取值范圍，這也是 Ada 的一項―特色‖：Ada 不同于 C 和 Pascal— 賦給一個變量超過其取值范圍的值或進行不合法運算，會輸出錯誤的值而不報錯，與此相反，Ada 程序在編譯時會提示錯誤，或在運行 Ada 程序時產生Constraint_Error異常（異常和 C 中的信號Signal差不多。