JPH0439737A - オブジェクト指向型言語のメソッド探索方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はオブジェクト指向型言語のメソッド探索方式
に関し、特に既存のプログラムの一部を継承して新たな
プログラムを定義するオブジェクト指向型言語の継承制
御方式におけるメソッド探索方式に関する。

（従来の技術） オブジェクト指向型言語は個々のオブジェクトの定義で
あるクラス（またはモジュール）の積み重ねにより記述
され、この記述を簡潔にするために、継承と呼ばれる方
式が採用されている。

この継承方式の一例を第９図を参照して説明する。

既存のクラスＸがあり、このクラスＸを用いて新たなり
ラスＹを定義する場合を考える。

ここに、クラスＸは、メソッド（手続）Ｂをその中に組
込んだメソッドＡと、メソッドＢおよびＣとから構成さ
れているものとする。

この時、クラスＸの機能にメソッドＤを加えた内容の新
たなりラスＹを作成する場合には、図示されているよう
に、クラスＹに、５ｕｐｅｒｃｌａｓｓ　（継承）：Ｘ
と、メソッドＤを記述すればよい。

このように、継承方式を用いると、プログラムを簡潔に
記述することができる。なお、オブジェクト指向型言語
においては、継承されるクラスはスーパークラスと呼ば
れ、継承するクラスはサブクラスと呼ばれる。

（発明が解決しようとする課題） オブジェクト指向型言語の特徴であるボリモルフイズム
を利用した、データの統一的な操作手順を提供するため
には、既に特定の名前で定義されているメソッドを再定
義する必要が起きることがある。

例えば、前記クラスＹにおいて、メソッドＢの内容をク
ラスＸにおけるＢの内容と異なる内容に再定義すること
が必要になる場合がある。

この場合、第１０図に示されているようにクラスＹを記
述すると、メソッドＡの実行中に、再定義されたメソッ
ドＢ（ｘｘｘ）が参照されることとなり、メソッドＡは
元のメソッドＢ（△△△）を実行しないことになる。

そこで、従来は第１１図（ａ）または（ｂ）に示されて
いるような内容の記述により、前記の操作手順を実現し
ていた。

同図（ａ）は継承機構を用いない表現であり、図中の“
ｖａｒ　ｘ　：　Ｘ”はクラスＹのオブジェクトが内部
にクラスＸのオブジェクトをＸという名前でもっことを
表し、　ｘ、Ａ”　　　　ｘ、Ｃ’は、それぞれオブジ
ェクトＸのクラスで定義されているメソッドＡ、Ｃを呼
出すことを表している。

同図（ｂ）は継承機構を用いた表現方式であり、図中の
“５ｅｌｆ”Ｘ、　　Ｂ″はクラスＸで定義されている
メソッドＢを呼出すことを表し、メソッドＡはクラスＸ
のものと同様に定義するが、Ａが参照するメソッドＢは
クラスＸのＢを使うように新たに定義されている。

したがって、前記ポリモルフイズムを利用した操作手順
を従来の継承方式を使用して提供しようとすると、継承
機構を用いないで表現するか、継承機構を用いて表現す
る場合には既存のメソッドを再定義しなければならず、
クラス定義の内容が複雑になるという問題があった。

そこで、既に特定の名前で定義されているメソッドを再
定義する必要がある場合、これを簡潔な内容で表現する
ことのできるオブジェクト指向型言語の継承制御方式が
要望されている。

本発明の目的は、この新たな継承方式に使用して好適な
、オブジェクト指向型言語のメソッド探索方式を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段および作用）前記目的を達
成するために、本発明は、第１図に示されているように
、継承方式に第１の方式であるオーバライドと第２の方
式であるプロテクトを有する継承方式指定部１３と、“
セルフ”へのメツセージ送信か否かを判定するメツセー
ジ送信判定部１５と、″セルツブへのメツセージ送信時
には、メツセージ送信前のベースクラスをそのまま次の
ベースクラスとして設定し、“セルフ”以外へのメツセ
ージ送信時にはレシーバのクラスをベースクラスに設定
するベースクラス設定部１１と、メツセージ送信に際し
て、前記ベースクラス設定部に設定されているクラスか
らメソッド探索を開始し、継承方式指定部１３がら得た
継承方式が第２の方式の場合にスーパークラスをベース
クラスに再設定するメソッド探索部１２とを具備した点
に特徴がある。

本発明によれば、“セルフ”へのメツセージ送信部１５
により“セルフ”へのメツセージ送信であることが判定
されると、ベースクラス設定部１１は現在のベースクラ
スをそのまま次のベスクラスとし、“セルツブ以外への
メツセージ送信であれば、レシーバのクラスをベースク
ラスとする。

メソッド探索部１２は前記ベースクラス設定部１１に設
定されているクラスからメソッド探索を開始し、あるク
ラスでの探索に失敗し、そのスーパークラスの探索を開
始する際、継承方式判定部１４の判定結果に基づき、継
承方式がプロテクトである場合には、そのスーパークラ
スをベースクラスに再設定する。

該メソッド探索部１２は、これ以後のメツセージ送信に
おいて、″セルフ１へのメツセージ送信の時には、ベー
スクラスに設定されているスーパークラスからメソッド
探索を開始し、“セルフ１以外へのメツセージ送信の時
には、レシーバのクラスからメソッド探索を開始する。

以上の動作により、新規プログラム中において継承方式
がプロテクトの場合には、既存プログラムの機能を継承
し一部を再定義している場合でも、既存プログラム中で
のその機能の呼び出しに対しては、既存プログラムの定
義が優先されることとなり、一方新規プログラム中では
新たに再定義された機能を利用することができるように
なる。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明が必要とされる状況、あるいは本発明が満
たさなければならない要件について説明する。この状況
あるいは要件は下記の（１）〜（４）であり、第２図を
参照して説明する。なお、同図（ａ）はメソッドＡ、Ｂ
、Ｃからなる既存のクラスＸを示し、（ｂ）はこのクラ
スＸの内容を含む新規クラスＹを示す。

（１）第２図に示されているように、既存のクラスＸの
メソッドＢ：△△△を、×××に変更した新規クラスＹ
を作る。なお、新規クラスＹはメソッドＡ％ＢおよびＣ
をもつものとする。

（２）クラスＸを直接変更してはならない。他のクラス
が該クラスＸを参照しているかも知れないからである。

（３）クラスＸの中味をそっくり新規クラスＹにコピー
して使ってはならない。将来、クラスＸが変更された時
、新規クラスＹにはその変更が反映されないからである
。

（４）クラスＸのメソッドＡは、メソッドＢが“△△△
”でないと正常に働かない。

次に、本発明の一実施例を、第３図を参照して説明する
。

本発明では、プロテクト（ｐｒｏｔｅｃｔ　）と表記さ
れた新しい継承方式を採用する。この継承方式プロテク
トは、“クラスＹの中で定義されていないメソッドはク
ラスＸがもつメソッドと同じ内容でメソッドを継承する
“機能を有している。すなわち、クラスＹの中で定義さ
れていないメソッドＡとＣはクラスＸがもつメソッドと
同じ内容を継承することを意味している。

したがって、第３図のプログラムが実行されると、第２
図（ｂ）と同内容の操作手順が実行されることとなる。

なお、本実施例による継承方式プロテクトと従来方式の
継承方式オーバライド（ｏｖｅｒｒｉｄｅ）との違いを
明らかにするために、第１０図のオーバライドについて
説明すると、該継承方式オーバライドは、“クラスＹの
中で定義されていないメソッドはクラスＸでの定義を継
承する１という意味を有している。具体的に述べれば、
クラスＹはクラスＸ内のメソッドＡとＣの定義だけ継承
するので、メソッドＡが実行途中で参照するメソッドＢ
はクラスＹ中で定義された内容を参照することになる。

次に、前記継承方式を実現するプログラム実行系の構成
を、第４図を参照して説明する。図示されているように
、プログラム実行系は、命令解釈・実行部１、クラス定
義部２、実行状態記憶・管理部３およびオブジェクト管
理部４がら構成されている。

前記命令解釈・実行部１は、さらに、命令続出部１ａ、
メソッド探索部１ｂおよび基本演算実行部１ｃから構成
されている。

命令続出部１ａは、命令を読みだし、該命令がメツセー
ジ送信命令であるが演算命令であるがの判別をし、前者
の命令であればこれをメソッド探索部１ｂに送り、後者
であればこれを基本演算実行部１ｃに送る働きをする。

メソッド探索部１ｂは、本発明の要部に関するものであ
り、従来の継承方式オーバライドと新たな継承方式プロ
テクトの処理を実行する。詳細は後で説明する。

基本演算実行部１ｃは、演算命令を実行し、その結果を
オブジェクト管理部４に送る。

前記クラス定義部２は各クラスのスーパークラス指定、
継承方式の指定、メソッドの定義、データ構造の定義を
行う。このクラス定義部２には、例えば第５図に示され
ているような内容が格納される。すなわち、各クラスに
対して、スーパークラス、継承方式の指定、およびメソ
ッドの定義が格納されている。なお、クラスＸのメソッ
ドＢとクラスＹのメソッドＢは、同じ記号が使われてい
るが、その定義は異なるものとする。

実行状態記憶・管理部３は、現在実行している処理のレ
シーバ、メソッド、ベースクラス等を管理している。例
えば、現在、クラスＺ（第５図参照）のメソッドＥ中の
ｙＡを処理しているとすると、前記レシーバにはＹが登
録され、メソッドにはＡが登録される。

次に、第４図のプログラム実行系の動作を、第６図、第
７図のフローチャートを参照して説明する。

命令続出部１ａはまず最初の命令を読みだしくステップ
Ｓ１）、該命令がメツセージ送信命令か、演算命令かあ
るいはその他の命令であるかの判断をする（ステップＳ
２、Ｓ３）。メツセージ送信命令の場合には（ステップ
Ｓ２が肯定）、メソッド探索部１ｂはメツセージに対応
するメソッドの探索を行う（ステップＳ４）。このステ
ップＳ４の詳細は、第７図で説明する。

ステップＳ５では、ステップＳ４のメソッドの探索が成
功したか否かの判断を行い、肯定の場合には、探索した
メソッドを次に実行するメソッドとして実行状態記憶・
管理部３に設定する動作が行われる（ステップＳ６）。

命令読出部１ａは実行状態記憶・管理部３から次の命令
、すなわちメソッドを読みだしくステップＳ７）、再び
ステップＳ２の判断をする。ステップＳ５が否定の時、
すなわちメソッドの探索が不成功の時には、エラー処理
がなされる（ステップ５ｌｌｌ）。

ステップＳ３で演算命令の時には、ステップＳ９に進み
、演算命令を実行する処理がなされる。

次に、前記ステップＳ４の処理の詳細を、第７図を参照
して説明する。

まず、指定されているクラスをレシーバとして設定する
（ステップ５４１）。次いで、“スーパ”へのメツセー
ジ送信か（ステップ５４２）、“セルフ”へのメツセー
ジ送信が（ステップ５４３）の判断がなされる。“スー
パー”へのメツセージ送信の時には、前のベースクラス
をベースクラスに設定する動作がなされ（ステップ５５
０）、メソッドが定義されているクラスのクラス定義を
調べる動作がなされる（ステップ５５１）。“セルフ”
へのメツセージ送信の場合には、前のベースクラスをベ
ースクラスに設定する動作がなされ（ステップ５５２）
、ベースクラスのクラス定義を調べる動作が行われる（
ステップ５４５）。

一方、“スーパー　へのメツセージ送信でもなく、′セ
ルフ”へのメツセージ送信でもない場合には、レシーバ
のクラスをベースクラスに設定する動作が行われる（ス
テップ５４４）。続いて、ベースクラスのクラス定義を
調べる動作が行われる（ステップ５４５）。

ステップＳ４６では、前ｌ己ステップＳ４５およびＳ５
１の調査により、メソッドが調査したクラスのメソッド
定義部に定義されていたかどうかの判断をする。この判
断が肯定であれば、探索成功となる。前記判断が否定の
場合には、スーパークラスが指定されているか否かの判
断がなされる（ステップ５４７）。肯定であれば、ステ
ップ５４８に進み、否定であれば、探索失敗となる。

ステップ３４８では、通常の継承方式オーバライドか、
新しい継承方式プロテクトかの判断がなされる。通常の
継承方式オーバライドの場合には、スーパークラスのク
ラス定義を調べる動作がなされ（ステップ５４９）、一
方新しい継承方式プロテクトの場合には、スーパークラ
スをベースクラスとする動作が行われてから（ステップ
５５３）、スーパークラスのクラス定義を調べる動作が
なされる（ステップ５４９）。

ステップＳ４９の処理が終わると、ステップ５４６の処
理が再び行われ、メソッドがメソッド定義部に定義され
ていれば、探索成功となる。

次に、上記の動作を具体的に説明する。いま、第４図の
クラス定義部２に、第５図のクラスＸ１ＹおよびＺが定
義されているものとする。また、クラスＺのメソッドＥ
が実行中であり、処理ｙＡが前記ステップＳ７により読
み出されたとする。

ステップＳ２では、この命令ｙＡがメツセージ送信命令
であるか否かの判断を行う。命令ｙＡはメツセージ送信
命令であるので、ステップＳ４に進み、メツセージに対
応するメソッドＡの探索が開始される。

ステップＳ４１では、指定されているオブジェクトｙを
レシーバとして設定し、ステップＳ４２および“Ｓ４３
″で“スーパー”へのメツセージ送信か、“セルフ”へ
のメツセージ送信かの判断をする。命令ＶＡはそのいず
れでもないので、ステップＳ４４に進み、レシーバのク
ラス、すなわちＹをベースクラスにする動作が行われる
。次いで、該ベースのクラスＹのクラス定義の調査がな
され（ステップ５４５）、メソッドＡがクラスＹのメソ
ッド定義部に定義されているかどうかの判断がされる（
ステップ５４６）。

本具体例では、クラスＹのメソッド定義部にメソッドＡ
が定義されていないので、ステップＳ４７の判断がなさ
れ、スーパークラスが指定さているか否かの判断がなさ
れる。クラスＹにはスーパークラスが指定さているので
、この判断は肯定となり、ステップＳ４ｇの判断がなさ
れる。すなわち、継承方式が通常か否かの判断がされる
。

この具体例では、“プロテクト”の継承方式であるので
、否定となり、スーパークラスすなわちクラスＸがベー
スクラスとして登録される（ステップ５５３）。続いて
、スーパークラスＸのクラス定義を調べ（ステップ５４
９）、そのメソッド定義部にメソッドＡが定義されてい
るか否かの判断が行われる（ステップ５４６）。メソッ
ドＡはスーパークラスＸのメソッド定義部に定義されて
いるので、ステップＳ４６は肯定となり、探索成功と判
断される。

探索が成功すると（ステップＳ５が肯定）、前記ステッ
プＳ６に進み、探索したメソッドを次に実行するメソッ
ドとして設定する動作が行われる。

前記の一連の動作の結果、実行状態記憶・管理部３の“
ベースクラス“にはクラスＸが登録され、前記ステップ
Ｓ７により次の命令、すなわちレシーバｙのクラスＹの
メソッドＡの次の命令である５ｅｌｆ’Ｂ’が読み出さ
れる。　５ｅｌｆ’Ｂ”は、ここではレシーバのクラス
Ｙに対してメソッドＢを探索し実行するという意味を有
している。

再び、前記ステップＳ２で該命令“５ｅｌｒＢ”がメツ
セージ送信命令であるか否かの判断がなされ、６令“５
ｅｌｆ”Ｂ’はメツセージ送信命令であるのでこの判断
は肯定となってステップＳ４に進む。

ステップ３４１では、指定されているオブジェクトｙを
レシーバとして設定する。次いで、ステップＳ４２、Ｓ
４３の判断がなされる。今度は、ステップＳ４３が肯定
となり、前のベースクラスであるベースクラスＸのクラ
ス定義を調べる動作がなされる（ステップＳ５２および
５４５）。第５図から明らかなように、ベースクラスＸ
のメソッド定義部にはメソッドＢが定義されているので
、ステップＳ４６の判断は肯定となり、探索成功となる
。

なお、この場合、クラスＹの継承方式が通常のオーバラ
イドであれば、ベースクラスとしてクラスＹが設定され
ているので、クラスＹのメソッド定義部のメソッドＢが
探索されることになることは明らかであろう。そして、
この結果、命令５ｅＩｒＢ−は前記要件（４）を満たさ
ないことになり、メソッドＢは正常に動作しなくなる。

探索が成功すると、ステップＳ６により、クラスＸのメ
ソッドＢが次に実行するメソッドとして設定される。そ
して、次の命令、すなわちレシーバＹのメソッドＢの次
の命令である“ｚＦ“が読み出される。この命令“ｚＦ
”は、オブジェクト２のクラスＺに対して、メソッドＦ
を探索するという意味を有している。

この命令に対しては、前記ステップＳ２の判断は肯定と
なり、ステップＳ４１で、指定されているオブジェクト
２をレシーバとして設定する。命令ａｚＦ”はスーパー
、セルフへのメツセージ送信ではないので、ステップＳ
４４に進み、レシーバのクラス２がベースクラスとされ
る。次いで、レシーバＺのクラス定義を調べ（ステップ
８４５）、メソッドＦがクラスＺのメソッド定義中に定
義されているか否かの判断がなされる（ステップ５４６
）。本具体例では定義されているので、肯定となり、探
索成功となる。

探索が成功すると、次に探索したメソッドＦが次に実行
するメソッドとして設定される。

以下、同様の動作が繰返し行われる。なお、クラスＺの
メソッドＦの実行終了後、クラスＸのメソッドＢの２番
目の処理に戻る動作、クラスＸのメソッドＢの実行終了
後にクラスＸのメソッドＡの２番目の処理に戻る動作、
クラスＸのメソッドＡの実行終了後にクラスＺのメソッ
ドＥの３番目の処理に戻る動作は、周知のリターン命令
により行われる。このリターン動作は、本発明の主要部
でないので、説明を省略する。

以上の説明から明らかなように、本実施例のメソッド探
索方式によれば、継承方式が新規なプロテクトの場合に
は、既存プログラムの機能を継承し一部を再定義してい
る場合でも、既存プログラム中でのその機能の呼び出し
に対しては、既存プログラムの定義が優先されることと
なり、一方新規プログラム中では新たに再定義された機
能を利用することができるようになる。

本発明による新規な継承方式プロテクトが有用になるの
は、スーパークラスの殆どのメソッドの定義を継承した
いが、一部に継承したくないメソッドがあり、かつスー
パークラスで定義されている機能がスーパークラス自身
にとって必要であるか、必要でないことを確認するのが
困難である場合である。

次に、本発明が有用となる応用例を第８図を参照して説
明する。この応用例は、オブジェクトの外部からのアク
セスをモニタする例である。

いま、既存プログラムとして、クラスＸがあり、これを
継承する新規プログラムＹの中に、メソッドＡが［通知
の処理・５ｕｐｅｒＡＪという内容に再定義されている
ものとする。そして、外からの呼出しの命令であるクラ
スＺのメソッドＣを実行すると、クラスＹのメソッドＡ
が探索され、通知の処理と、スーパークラスＸのメソッ
ドＡの実行が行われる。つまり、スーパークラスＸのメ
ソッドＡの実行を外部のユーザに通知することができる
。

また、クラスＺのメソッドＤを実行すると、クラスＹの
メソッドＢが探索される。この場合、クラスＹにはメソ
ッドＢが定義されていないので、継承方式プロテクトで
クラスＸが継承され、メソッドＢの５ｅｌｆＡは、クラ
スＸのメソッドＡを参照することとなり、クラスＹのメ
ソッドＡを参照することはない。

したがって、継承方式プロテクトで継承する新規プログ
ラムＹを設けることにより、クラスＸのメソッドＡを外
部に通知できると共に、クラスＸのメソッドＢを何らの
支障なく実行することができる。

しかしながら、継承方式が従来のオーバライドであれば
、クラスＺのメソッドＤを実行させると、クラスＸのメ
ソッドＢの５ｅｌｆ’Ａの処理において、クラスＹの再
定義されたメソッドＡが参照されて通知処理が行われる
ことになり、命令ｙＢは正常に動作しなくなる。この結
果、継承方式がプロ卆りトの場合のような、クラスＸの
メソッドＡを外部に通知すると共に、クラスＸのメソッ
ドＢを何らの支障なく実行するという動作は得られない
。

なお、前記の説明では、従来の継承方式を“オーバーラ
イド“と呼び、本発明による新規な継承方式を、“プロ
テクト”と呼んだが、これに限定されず、他の呼称を用
いてもよいことは勿論である。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明のメソッド探索
方式によれば、継承方式が新規な継承方式プロテクトで
ある場合には、既存プログラムの機能を継承し一部を再
定義している場合でも、既存プログラム中でのその機能
の呼び出しに対しては、既存プログラムの定義が優先さ
れることとなリ、一方新規プログラム中では新たに再定
義された機能を利用することができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部の機能ブロック図、第２図および
第３図は新規な継承方式プロテクトの説明図、第４図は
本発明の一実施例のプログラム実行系のブロック図、第
５図は第４図のクラス定義部に定義されたクラスの一例
を示す図、第６図は第４図のプログラム実行系の動作を
説明するフローチャート、第７図はメソッド探索の動作
を説明するフローチャート、第８図は本発明の詳細な説
明するための図、第９図、第１０図および第１１図は従
来の継承方式を説明するための図である。 １１・・・ベースクラス設定部、１２・・・メソッド探
索部、１３・・・継承方式指定部、１４・・・継承方式
判定部、１５・・・“セルフ“へのメツセージ送信判定
部 代理人　弁理士　平木道人　外１８ 第 図 （既存のクラス） （新規クラス） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）継承方式に第１の方式と第２の方式を有する継承
   方式指定部と、 “セルフ”へのメッセージ送信か否かを判定するメッセ
   ージ送信判定部と、 “セルフ”へのメッセージ送信時には、メッセージ送信
   前のベースクラスをそのまま次のベースクラスとして設
   定し、“セルフ”以外へのメッセージ送信時にはレシー
   バのクラスをベースクラスに設定するベースクラス設定
   部と、 メッセージ送信に際して、前記ベースクラス設定部に設
   定されているクラスからメソッド探索を開始し、継承方
   式が第２の方式の場合にスーパークラスをベースクラス
   に再設定するメソッド探索部とを具備し、 継承方式の種類により探索するクラスを使い分けるよう
   にしたことを特徴とするオブジェクト指向型言語のメソ
   ッド探索方式。