Programación en Ada/Paquetes

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Paquetes

Los paquetes exportan mediante una interfaz bien definida tipos, objetos y operaciones y permiten ocultar su implementación, lo que proporciona al programador tipos abstractos de datos y subprogramas de manera transparente.

Los paquetes de Ada proporcionan:

Abstracción de datos.
Encapsulamiento.
Compilación separada y dependiente.

Especificación y cuerpo

El paquete consta de especificación (parte visible) y cuerpo (implementación que se oculta) y pueden compilarse por separado.

La sintaxis de su especificación es la siguiente:

especificación_paquete ::=
  package [ identificador_unidad_padre . ] identificador is
    { declaración_básica }
  [ private  { declaración_básica } ]
  end [ [ identificador_unidad_padre . ] identificador ] ;

La sintaxis del cuerpo de un paquete es la siguiente:

cuerpo_paquete ::=
  package body [ identificador_unidad_padre . ] identificador is
    [ parte_declarativa ]
  [ begin
    secuencia_de_sentencias
  [ exception
    manejador_de_excepción
    { manejador_de_excepción } ] ]
  end [ [ identificador_unidad_padre . ] identificador ] ;

Un paquete permite agrupar declaraciones y subprogramas relacionados.

Ejemplos

Por ejemplo, para implementar una pila de enteros:

package Pila_Enteros is  -- Especificación.
  procedure Poner (Elem: Integer);  -- Interfaz.
  function Quitar return Integer;   -- Interfaz.
end Pila_Enteros;

package body Pila_Enteros is  -- Cuerpo.
  Max : constant := 100;           -- Se ocultan las variables locales.
  Pila: array (1..Max) of Integer;  -- Se ocultan las variables locales.
  Cima: Integer range 0..Max;      -- Se ocultan las variables locales.

  procedure Poner (Elem: Integer) is  -- Implementación.
  begin
    Cima := Cima + 1;
    Pila (Cima) := Elem;
  end Poner;

  function Quitar return Integer is  -- Implementación.
  begin
    Cima := Cima - 1;
    return Pila(Cima + 1);
  end Quitar;

begin
  Cima := 0;  -- Inicialización.
end Pila_Enteros;

En este caso, se tiene una interfaz que proporciona acceso a dos subprogramas para manejar la pila, aunque también se podrían haber exportado tanto tipos como objetos, constantes, tareas e incluso otros paquetes. Por ejemplo:

package Sobre_Dias is
  type TDia is (LUN, MAR, MIE, JUE, VIE, SAB, DOM);
  subtype TDiaLaborable is TDia range LUN..VIE;
  SiguenteDia: constant array (TDia) of TDia :=
    (MAR, MIE, JUE, VIE, SAB, DOM, LUN);
end Sobre_Días;

En este caso, el paquete no necesitaría cuerpo. Todos los elementos definidos en el paquete son accesibles, por lo que podríamos utilizar Sobre_Dias.TDia, Sobre_Dias.SAB, Sobre_Dias.JUE o Sobre_Dias.TDiaLaborable.

Dependencia entre especificación y cuerpo

La especificación del paquete y el cuerpo pueden compilarse por separado. Mediante este encapsulamiento, ahora no es posible desde fuera modificar, por ejemplo, el valor de la cima de la pila, pues este objeto no es visible. Así se evita un mal empleo de la pila por alguien que pueda no conocer su implementación.

Si la especificación de un paquete contiene la especificación de un subprograma, entonces, el cuerpo del paquete debe contener el correspondiente cuerpo del subprograma. Sin embargo, pueden existir subprogramas dentro del cuerpo del paquete que no se declaren en su especificación, serían, por tanto, internos.

Destacar que dentro del cuerpo del paquete se inicializa el valor de la cima de la pila (después de begin). Esto sucede cuando se elabora el paquete. Si no necesita ninguna sentencia, se puede omitir el begin.

Declaración y visibilidad

Los paquetes se pueden declarar en cualquier parte declarativa, es decir, en un bloque, subprograma o dentro de otro paquete. En el caso del ejemplo, para utilizar la pila de números enteros, se podría hacer así:

declare
  N: Integer;
  package Pila_Enteros is
    -- ...
  end Pila_Enteros;
begin
  Pila_Enteros.Poner (15);
  N := Pila_Enteros.Quitar;
end;

Dentro del paquete se puede llamar a Poner o a Pila_Enteros.Poner, pero fuera del paquete únicamente se puede llamar a dicho procedimiento de la forma Pila_Enteros.Poner. Además, las variables Max, Pila y Cima no son visibles.

Importación de paquetes

Para la utilización de los paquetes desde otras unidades de compilación, se definen estas dos cláusulas:

Manual de referencia de Ada

Section 7: Packages