エッフェル（プログラミング言語）

エッフェル

パラダイム	オブジェクト指向、クラスベース、ジェネリック、並行
デザイン：	ベルトラン・マイヤー
開発者	エッフェルソフトウェア
初登場	1986年[1]
安定リリース	EiffelStudio 24.05 [2] / 2024年6月14日; 3か月前 ( 2024-06-14 )
タイピングの規律	静的
実装言語	エッフェル
プラットフォーム	クロスプラットフォーム
OS	FreeBSD、Linux、macOS、OpenBSD、Solaris、Windows
ライセンス	二重と企業
ファイル名拡張子	.e
Webサイト	エッフェル
主な実装
EiffelStudio、LibertyEiffel、SmartEiffel、Visual Eiffel、Gobo Eiffel、「The Eiffel Compiler」tecomp
影響を受けた
アダ、シミュラ、Z
影響を受けた
Ada 2012、Albatross、C#、D、Java、Racket、Ruby、[3] Sather、Scala

Eiffelは、ベルトラン・マイヤー（オブジェクト指向の提唱者であり、オブジェクト指向ソフトウェア構築の著者）とEiffel Softwareによって設計されたオブジェクト指向 プログラミング言語です。マイヤーは1985年に商用ソフトウェア開発の信頼性を高めることを目標にこの言語を考案し、^[4]最初のバージョンは1986年に利用可能になりました。2005年に、EiffelはISO標準化言語になりました。

この言語の設計は、Eiffel プログラミング手法と密接に関係しています。どちらも、契約による設計、コマンドとクエリの分離、均一アクセスの原則、単一選択の原則、オープンとクローズの原則、オプションとオペランドの分離など、一連の原則に基づいています。

Eiffelによって最初に導入された多くの概念は、後にJava、C#、およびその他の言語に取り入れられました。^[5]特にEcma / ISO標準化プロセスを通じて、新しい言語設計のアイデアがEiffel言語に引き続き取り入れられています。

Eiffel 言語の主な特徴は次のとおりです。

• クラスが分解の基本単位となるオブジェクト指向プログラム構造。^[6]
• 他の言語構造と緊密に統合された契約による設計。
• 自動メモリ管理。通常はガベージコレクションによって実装されます。^[7]
• 継承には、多重継承、名前の変更、再定義、「選択」、非準拠継承、および継承を安全にするためのその他のメカニズムが含まれます。
• 制約付きおよび制約なしジェネリックプログラミング^[8]
• INTEGER などの基本型を含むすべての型がクラスベースであり、値と参照の両方のセマンティクスを処理する統一された型システム。
• 静的型付け
• void safety、つまり、添付型メカニズムによる null 参照の呼び出しに対する静的保護。
• エージェント、つまり計算をラップするオブジェクトは、クロージャやラムダ計算と密接に関連しています。
• オブジェクトの共有と分散初期化のための、1 回限りのルーチン、または 1 回だけ評価されるルーチン。
• ALGOL / Pascal の伝統に基づくキーワードベースの構文ですが、セミコロンがオプションである限り区切り文字はなく、ルーチンには演算子構文を使用できます。
• 大文字と小文字を区別しない
• シンプルな並行オブジェクト指向プログラミング ( SCOOP ) は、これらの手段の特定の詳細よりも高い抽象レベルで、複数の同時にアクティブな実行手段の作成を容易にします (たとえば、特定のミューテックス管理のない複数のスレッド)。

Eiffel は、手続き型コードよりも宣言型ステートメントを重視し、簿記命令の必要性を排除しようとします。

Eiffel は、コンパイラへの最適化のヒントとして意図されたコーディング トリックやコーディング手法を避けています。その目的は、コードを読みやすくするだけでなく、プログラマが実装の詳細に煩わされることなくプログラムの重要な側面に集中できるようにすることです。Eiffel のシンプルさは、コンピューティングの問題に対するシンプルで拡張可能、再利用可能、かつ信頼性の高い回答を促進することを目的としています。Eiffel で記述されたコンピュータ プログラムのコンパイラは、自動インライン化などの広範な最適化手法を提供し、プログラマの最適化の負担の一部を軽減します。

Eiffelはもともと、 Bertrand Meyerが設立したEiffel Software社によって開発されました。『オブジェクト指向ソフトウェア構築』には、 Eiffelの設計につながったオブジェクト技術の概念と理論が詳細に説明されています。^[9]

Eiffel 言語、ライブラリ、およびプログラミング方法の設計目標は、プログラマが信頼性が高く再利用可能なソフトウェア モジュールを作成できるようにすることです。Eiffel は、多重継承、ジェネリシティ、ポリモーフィズム、カプセル化、型安全な変換、およびパラメータ共変性をサポートしています。Eiffel のソフトウェア エンジニアリングへの最も重要な貢献は、契約による設計(DbC)です。DbC では、アサーション、前提条件、事後条件、およびクラス不変条件を使用して、効率を犠牲にすることなくプログラムの正確性を確保します。

Eiffel の設計はオブジェクト指向プログラミング理論に基づいており、他のパラダイムの影響やレガシー コードのサポートに関する懸念はわずかです。Eiffel は抽象データ型を正式にサポートしています。Eiffel の設計では、ソフトウェア テキストは、「抽象データ型」の形式化された実装を使用して、テキスト自体から設計ドキュメントを再現できるはずです。

EiffelStudio は、オープン ソースまたは商用ライセンスで利用できる統合開発環境です。ソフトウェア エンジニアリング用のオブジェクト指向環境を提供します。EiffelEnvision はMicrosoft Visual Studioのプラグインで、ユーザーは Microsoft Visual Studio IDE 内から Eiffel プロジェクトを編集、コンパイル、デバッグできます。他の 5 つのオープン ソース実装も利用できます: 「The Eiffel Compiler」tecomp、Gobo Eiffel 、言語の旧バージョンに基づく GNU 実装のSmartEiffel 、SmartEiffel コンパイラに基づくLibertyEiffel、およびVisual Eiffel。

他のいくつかのプログラミング言語には、Eiffel で初めて導入された要素が組み込まれています。たとえば、Sather はもともと Eiffel をベースにしていましたが、その後分岐し、現在ではいくつかの関数型プログラミング機能が含まれています。 BlueJの前身である対話型教育言語 Blueも Eiffel をベースにしています。Apple Media Tool には、Eiffel ベースの Apple Media Language が含まれています。

Eiffel言語定義は、 ISOの国際標準です。この標準はECMA Internationalによって開発され、2005年6月21日に標準ECMA-367、Eiffel：分析、設計およびプログラミング言語として最初に承認されました。2006年6月、ECMAとISOは第2版を採用しました。2006年11月、ISOはそのバージョンを初めて公開しました。この標準はECMAのサイトから無料で入手して使用できます。^[10] ISOバージョン^[11]は、フォーマットを除いてすべての点で同一です。

Eiffel Software、"The Eiffel Compiler" tecomp、および Eiffel ライブラリ開発者の Gobo は、この標準の実装に取り​​組んでいます。Eiffel Software の EiffelStudio 6.1 と "The Eiffel Compiler" tecomp は、いくつかの主要な新しいメカニズム (特に、インライン エージェント、割り当てコマンド、括弧表記、非準拠継承、および添付型) を実装しています。SmartEiffelチームは、この標準から離れて、独自の言語バージョンを作成しました。この言語バージョンは、Eiffel の元のスタイルに近いと考えています。Object Tools は、将来のバージョンの Eiffel コンパイラがこの標準に準拠するかどうかを明らかにしていません。LibertyEiffelは、SmartEiffel言語と標準の中間の方言を実装しています。

この標準では、次のような前身となる Eiffel 言語仕様を引用しています。

• ベルトラン・マイヤー：『エッフェル：言語』、プレンティス・ホール、第 2 刷、1992 年（第 1 刷：1991 年）
• ベルトラン・マイヤー：標準エッフェル（前のエントリの改訂）、継続中、1997年～現在、ベルトラン・マイヤーのETL3ページ、および
• Bertrand Meyer:オブジェクト指向ソフトウェア構築、Prentice Hall: 初版、1988 年、第 2 版、1997 年。
• ベルトラン・マイヤー：Touch of Class：オブジェクトとコントラクトを使ってプログラミングを学ぶ、Springer-Verlag、2009年ISBN  978-3-540-92144-8 lxiv + 876ページ フルカラー印刷、多数のカラー写真

2006 年 6 月の現在のバージョンの標準には、いくつかの矛盾点 (共変再定義など) が含まれています^{[引用が必要]}。ECMA 委員会は、矛盾点を解決するためのタイムラインや方向性をまだ発表していません。

Eiffel の「システム」または「プログラム」は、クラスの集合です。クラスのレベルより上で、Eiffel は、基本的にクラスのグループであり、サブクラスター(ネストされたクラスター) のグループであるクラスターを定義します。クラスターは、構文言語構造ではなく、標準的な組織化規則です。通常、Eiffel プログラムは、各クラスが個別のファイルに、各クラスターがクラス ファイルを含むディレクトリに編成されます。この編成では、サブクラスターはサブディレクトリです。たとえば、標準的な編成および大文字と小文字の規則では、は、X と呼ばれるクラスを定義するファイルの名前である可能性があります。 x.e

クラスには、他のオブジェクト指向プログラミング言語の「ルーチン」、「メンバー」、「属性」、または「メソッド」に似た機能INTEGERが含まれています。また、クラスには不変条件が定義され、ドキュメントやメタデータの「メモ」セクションなどの他のプロパティが含まれています。 、、STRINGなどの Eiffel の標準データ型はARRAYすべてクラスです。

すべてのシステムには、「ルート」として指定されたクラスと、その作成プロシージャの 1 つが「ルート プロシージャ」として指定されている必要があります。システムの実行は、ルート クラスのインスタンスを作成し、そのルート プロシージャを実行することで構成されます。通常、これを行うと、新しいオブジェクトが作成され、新しい機能が呼び出されます。

Eiffel には、割り当て、オブジェクトの作成、ルーチンの呼び出し、条件、反復という 5 つの基本的な実行可能命令があります。Eiffel の制御構造は、構造化プログラミングを厳密に実施します。つまり、すべてのブロックには、正確に 1 つのエントリと 1 つの終了があります。

多くのオブジェクト指向言語とは異なり、Smalltalkと同様に、 Eiffel は、オブジェクトの機能内以外では、オブジェクトの属性への割り当てを許可しません。これは、情報隠蔽またはデータ抽象化の原則の実際の適用であり、データ変更のための正式なインターフェイスを必要とします。他のオブジェクト指向プログラミング言語の言語で言えば、すべての Eiffel 属性は「保護」されており、クライアント オブジェクトが値を変更するには「セッター」が必要です。この結果、「セッター」は、Eiffel が構文を提供する不変条件を実装でき、通常は実装します。

Eiffel では、クラスのクライアントがクラスの機能に直接アクセスすることはできませんが、次のような「割り当てコマンド」の定義は可能です。

 
   some_attribute : SOME_TYPE割り当てset_some_attribute set_some_attribute ( v : VALUE_TYPE ) -- some_attribute の値を `v' に設定します。do some_attribute := v end   
    
     
                
            
                  
            

直接アクセスのように見えるものを許可することは、開発者コミュニティ全体に対するちょっとした敬意ですが (たとえば、それによって情報隠蔽の原則に違反します)、使用されている「セッター」の実態を隠したり難読化したりするため、この方法は危険です。実際には、some_attribute上記のサンプル コードのように機能への直接アクセスを暗示するよりも、呼び出しをセッターにリダイレクトする方が適切です。^{[引用が必要]}

「パブリック」、「プロテクト」、「プライベート」などの概念を持つ他の言語とは異なり、Eiffel はエクスポート テクノロジを使用して、クライアント クラスとサプライヤ クラス間のスコープをより正確に制御します。機能の可視性は、コンパイル時に静的にチェックされます。たとえば、(以下)「{NONE}」は、他の言語の「プロテクト」に似ています。このように「機能セット」に適用されたスコープ (たとえば、'feature' キーワードの下から次の機能セット キーワードまたはクラスの末尾までのすべて) は、「export」キーワードを使用して子孫クラスで変更できます。

feature { NONE } -- 初期化default_create -- 新しい「ゼロ」小数点インスタンスを初期化します。do make_zero end  
	
			
		
			
		

あるいは、{x} エクスポート宣言がない場合は {ANY} を意味し、他の言語の「パブリック」スコープに似ています。

機能-- 定数 

最後に、スコープは、次のような Eiffel プロジェクト ユニバース内の任意のクラスに対して選択的かつ正確に制御できます。

機能{ DECIMAL 、DCM_MA_DECIMAL_PARSER 、DCM_MA_DECIMAL_HANDLER } -- アクセス    

ここで、コンパイラは、中括弧内にリストされているクラスのみが機能グループ内の機能にアクセスできるようにします (例: DECIMAL、DCM_MA_DECIMAL_PARSER、DCM_MA_DECIMAL_HANDLER )。

プログラミング言語の外観と操作感は、多くの場合、「Hello, world!」プログラムを使用して伝えられます。Eiffel で記述されたそのようなプログラムは次のようになります。

クラス
HELLO_WORLD作成make feature make do print ( "Hello, world!%N" ) end end    

    

    
        
             
        

このプログラムにはクラスが含まれていますHELLO_WORLD。 という名前のクラスのコンストラクタ (作成ルーチン) はmake、printシステム ライブラリ ルーチンを呼び出して、"Hello, world!"出力にメッセージを書き込みます。

契約による設計の概念は、Eiffel の中心です。契約は、ルーチンが実行される前に真でなければならないこと (前提条件) と、ルーチンの終了後に真でなければならないこと (事後条件) をアサートします。クラス不変契約は、クラスの機能 (ルーチンと属性の両方) にアクセスする前と後の両方で真でなければならないアサーションを定義します。さらに、契約は、不変条件を使用して、クラスの機能またはクラス全体の動作環境に関する開発者と設計者の想定を実行可能なコードにコード化します。

Eiffel コンパイラは、さまざまなレベルで機能およびクラス コントラクトを組み込むように設計されています。たとえば、EiffelStudio は、「ワークベンチ モード」で実行中にすべての機能およびクラス コントラクトを実行します。実行可能ファイルが作成されると、プロジェクト設定ファイル (ECF ファイルなど) によって、任意のコントラクト セットを組み込むか除外するかがコンパイラに指示されます。したがって、実行可能ファイルは、任意のレベルのコントラクトを組み込むか除外するかのいずれかでコンパイルできるため、ユニット テストと統合テストのレベルを継続的に実行できます。さらに、EiffelStudio の自動テスト機能によって、コントラクトを継続的かつ系統的に実行できます。

契約による設計メカニズムは言語と緊密に統合されており、継承における機能の再定義をガイドします。

• ルーチンの前提条件: 前提条件は継承によってのみ弱められる可能性があります。つまり、祖先の要件を満たす呼び出しは子孫の要件も満たします。
• ルーチン事後条件: 事後条件は継承によってのみ強化できます。つまり、祖先によって保証された結果は子孫によっても提供されます。
• クラス不変条件: オブジェクトの作成後、およびエクスポートされたクラス ルーチンへの呼び出し後に満たされる必要がある条件。不変条件は頻繁にチェックされるため、最もコストがかかると同時に、最も強力な条件または契約の形式になります。

さらに、この言語は「チェック命令」（一種の「アサート」）、ループ不変条件、およびループバリアント（ループの終了を保証する）をサポートしています。

void 安全機能は、静的型付けと同様に、ソフトウェアの品質を向上させるもう 1 つの機能です。void 安全ソフトウェアは、void 参照の呼び出しによって発生する実行時エラーから保護されるため、void ターゲットの呼び出しが発生する可能性のあるソフトウェアよりも信頼性が高くなります。静的型付けとの類似性は便利です。実際、void 安全機能は、void 安全性を保証するメカニズムが型システムに統合されているため、型システムの拡張、または静的型付けの一歩と見なすことができます。

void ターゲット呼び出しに対するガードは、アタッチメントと (拡張により) デタッチメント (例: detachable キーワード) の概念によって確認できます。void セーフ機能は、上記のサンプル コードを少し書き直すと確認できます。

   some_attribute : detachable SOME_TYPE use_some_attribute -- some_attribute の値を `v' に設定します。do if attached some_attribute as l_attribute then do_something ( l_attribute ) end end do_something ( a_value : SOME_TYPE ) -- `a_value' で何かを行います。do ... ` a_value 'で何かを行います... end  
    
   
                
            
                     
                     
                
            
    
      
                
            
                    
            

上記のコード例は、コンパイラが、some_attribute使用時に がアタッチされるかデタッチされるかの信頼性を静的に処理する方法を示しています。特に、attachedキーワードは、if ステートメント構造で囲まれたコード ブロックのみにスコープが設定された「アタッチメント ローカル」(例l_attribute) を許可します。したがって、この小さなコード ブロック内では、ローカル変数 (例l_attribute) が非 void (つまり、void セーフ) であることが静的に保証されます。

クラスの主な特徴は、一連の機能を定義することです。クラスは実行時オブジェクト、つまり「インスタンス」のセットを表すため、機能はこれらのオブジェクトに対する操作です。機能には、クエリとコマンドの 2 種類があります。クエリはインスタンスに関する情報を提供します。コマンドはインスタンスを変更します。

コマンドとクエリの区別は、Eiffel メソッドにとって重要です。特に、

• 統一アクセス原則: クラス機能を呼び出すソフトウェア クライアントの観点からは、クエリが属性 (フィールド値) であるか関数 (計算値) であるかは関係ありません。たとえば、はa_vehicle.speedオブジェクトでアクセスされる属性である場合a_vehicleもあれば、距離を時間で割る関数によって計算される場合もあります。どちらの場合も表記は同じなので、クライアント ソフトウェアに影響を与えずにクラスの実装を変更するのは簡単です。
• コマンドとクエリの分離原則: クエリはインスタンスを変更してはなりません。これは言語のルールではなく、方法論の原則です。したがって、適切な Eiffel スタイルでは、何かを変更して結果を返す "get" 関数は使用されません。代わりに、オブジェクトを変更するためのコマンド (手順) と、以前の変更の結果としてオブジェクトに関する情報を取得するためのクエリが存在します。

Eiffel では引数のオーバーロードは許可されていません。クラス内の各機能名は常にクラス内の特定の機能にマップされます。1 つのクラス内の 1 つの名前は 1 つのことを意味します。この設計上の選択により、呼び出しによってどのルーチンが呼び出されるかという曖昧さが回避され、クラスの可読性が向上します。また、言語メカニズムが簡素化されます。特に、これが Eiffel の多重継承メカニズムを可能にしています。^[12]

もちろん、名前は異なるクラスで再利用できます。たとえば、機能plus (およびそのインフィックスエイリアス"+" ) は、 INTEGER、REAL、STRINGなどの 複数のクラスで定義されています。

ジェネリック クラスは、タイプによって異なるクラスです (例: LIST [PHONE] は電話番号のリスト、ACCOUNT [G->ACCOUNT_TYPE] は ACCOUNT [SAVINGS] や ACCOUNT [CHECKING] などを許可します)。クラスはジェネリックにして、タイプによってパラメータ化されていることを表現できます。ジェネリック パラメータは角括弧で囲まれます。

クラスLIST [ G ] ...   

G は「正式なジェネリック パラメータ」として知られています。(Eiffel は「引数」をルーチン用に予約し、「パラメータ」はジェネリック クラスにのみ使用します。) このような宣言により、G はクラス内で任意の型を表します。そのため、関数は G 型の値を返し、ルーチンはその型の引数を取ることができます。

項目: G実行...終了put ( x : G )実行...終了    
     

およびLIST [INTEGER]は、LIST [WORD]このクラスの「一般的な派生」です。 許可される組み合わせ ( n: INTEGER、、、)は次のとおりです。 w: WORDil: LIST [INTEGER]wl: LIST [WORD]

n := il . item wl . put ( w )  
 

INTEGERこれらは、WORDこれらの一般的な導出における「実際の一般的なパラメータ」です。

'制約' 形式パラメータを持つことも可能で、この場合、実際のパラメータは特定のクラス (「制約」) を継承する必要があります。たとえば、

   クラスHASH_TABLE [ G , KEY -> HASHABLE ]     

導出は、が を継承するHASH_TABLE [INTEGER, STRING]場合のみ有効です(典型的な Eiffel ライブラリでは実際にそうなります)。 クラス内で、によって制約されているということは、に対して が のようにのすべての機能に適用できることを意味します。 STRINGHASHABLEKEYHASHABLEx: KEYxHASHABLEx.hash_code

1 つ以上の他のクラスから継承するには、クラスのinherit先頭に次の句を含めます。

クラスCはA Bを継承する  
   
   

-- ... クラスの残りの宣言 ...

redefineクラスは継承された機能の一部またはすべてを再定義（オーバーライド）することができます。これは、次のように継承節のサブ節 を通じてクラスの先頭で明示的に宣言する必要があります。

クラスC継承A再定義f 、g 、h終了B再定義u 、v終了  
    
            
    
           

エッフェル継承の詳細な議論については ^[13]を参照。

deferred classクラスは、直接インスタンス化できないことを示すために、 ではなくで定義できますclass。インスタンス化できないクラスは、他のオブジェクト指向プログラミング言語では抽象クラスdeferredと呼ばれます。Eiffel の用語では、「有効な」クラスのみがインスタンス化できます (遅延クラスの子孫である可能性があります)。句の代わりにキーワードを使用して、機能を遅延することもできますdo。クラスに遅延機能がある場合は、遅延として宣言する必要があります。ただし、遅延機能のないクラスでも、それ自体を遅延することはできます。

遅延クラスはJavaなどの言語におけるインターフェースと同じような役割を果たしているが、多くのオブジェクト指向プログラミング理論家は、インターフェース自体が主にJavaの多重継承の欠如（Eiffelにはある）に対する答えであると考えている。^{[14] [15]}

1 つ以上の他のクラスから継承するクラスは、デフォルトで元の名前ですべての機能を取得します。ただし、rename句によって名前を変更することは可能です。これは、継承された機能間で名前の衝突がある場合に多重継承のケースで必要です。名前を変更しないと、結果として得られるクラスは上記のオーバーロード禁止の原則に違反し、無効になります。

タプル型は、属性とそれに対応する「セッター」手続きのみを提供する単純なクラスの形式と見なすことができます。典型的なタプル型は次のようになります。

   TUPLE [名前:文字列;重み:実数;日付:日付]      

クラスが必要ない場合は、出生記録の単純な概念を記述するために使用できます。このようなタプルのインスタンスは、括弧で囲まれた特定の型の値のシーケンスです。

   [ 「ブリジット」、3.5 、昨夜]  

このようなタプルのコンポーネントには、タプル タグがクラスの属性であるかのようにアクセスできます。たとえば、t上記のタプルに が割り当てられている場合、t.weightその値は 3.5 になります。

割り当てコマンドの概念（下記参照）のおかげで、ドット表記法はタプルの要素を割り当てるためにも使用できます。

   t .重量:= t .重量+ 0.5    

タプル タグはオプションなので、タプル型を と記述することもできますTUPLE [STRING, REAL, DATE]。(タグは ECMA 標準で導入されたため、一部のコンパイラではこれがタプルの唯一の形式です。)

eg の正確な仕様は、少なくともTUPLE [A, B, C]3 つの要素のシーケンスを記述し、最初の 3 つの要素がそれぞれ、の型であることです。その結果、 は（ に割り当てることができます）、 、および（パラメータなし）に準拠します。これは、すべてのタプル型が準拠する最上位のタプル型です。 ABCTUPLE [A, B, C]TUPLE [A, B]TUPLE [A]TUPLE

Eiffel の「エージェント」メカニズムは、操作をオブジェクトにラップします。このメカニズムは、反復、イベント駆動型プログラミング、およびプログラム構造内で操作を渡すことが有用なその他のコンテキストで使用できます。他のプログラミング言語、特に関数型プログラミングを重視する言語では、継続、クロージャ、またはジェネレータを使用した同様のパターンが許可されます。Eiffel のエージェントは、言語のオブジェクト指向パラダイムを重視し、 SmalltalkやRubyのコード ブロックに似た構文とセマンティクスを使用します。

たとえば、my_actionの各要素に対してブロックを実行するにはmy_list、次のように記述します。

   my_list . do_all (エージェントmy_action )  

my_actionを満たす要素に対してのみ実行するにはmy_condition、制限/フィルターを追加できます。

   my_list . do_if (エージェントmy_action 、エージェントmy_condition )    

これらの例では、my_actionと はmy_conditionルーチンです。 をプレフィックスとして付けると、agent対応するルーチンをそのすべてのプロパティ、特に適切な引数で呼び出すことができる機能とともに表すオブジェクトが生成されます。 したがって、 がaそのオブジェクトを表す場合（たとえば はaの引数であるためdo_all）、命令

   a .コール( [ x ] ) 

xは、元のルーチンを直接呼び出したかのように、引数 で元のルーチンを呼び出します。my_action (x)への引数はcall、ここでは というタプルとして渡されます[x]。

エージェントへの引数の一部をオープンにして、他の引数をクローズにすることができます。オープン引数は に引数として渡されます。つまり、エージェントの使用call時に提供されます。クローズ引数はエージェントの定義時に提供されます。たとえば、 に引数が 2 つある場合、反復処理は次のようになります。 action2

   my_list . do_all (エージェントアクション2 ( ? , y ))    

action2 (x, y)は の連続する値を繰り返します。xここで、2 番目の引数は に設定されていますy。疑問符は?開いた引数を示します。yはエージェントの閉じた引数です。基本的な構文は、すべての引数が開いた の省略形であることに注意してください。 というagent f表記法を使用して、エージェントのターゲットをagent f (?, ?, ...)開いたものにすることもできます。ここで、はターゲットの型です。 {T}?T

オープンオペランドとクローズドオペランド (オペランド = 引数 + ターゲット) の区別は、ラムダ計算におけるバインド変数とフリー変数の区別に対応します。一部のオペランドがクローズドで一部がオープンであるようなエージェント式は、クローズドオペランドでカリー化されたaction2 (?, y)元の操作のバージョンに対応します。

エージェントメカニズムでは、既存のルーチン（my_action、、my_conditionなどaction2）を参照せずに、インラインエージェントを介してエージェントを定義することもできます。

my_list.do_all ( agent ( s : STRING ) require not_void : s / = Void do s.append_character ( ' , ' ) Ensure appended : s.count = old s.count + 1 end )​​​​​   
     
            
     
          
     
               
     

ここで渡されるインライン エージェントには、前提条件、事後条件、レスキュー句 (ここでは使用されていません)、完全なシグネチャなど、通常のルーチンのすべての機能を持たせることができます。これにより、エージェントにラップする計算だけが必要な場合にルーチンを定義する必要がなくなります。これは、リストのすべての要素が正であることを表す不変句などの契約に特に役立ちます。

   my_list . for_all ( agent ( x : INTEGER ): BOOLEAN do Result := ( x > 0 ) end )           

現在のエージェントメカニズムでは、実行時の型エラーが発生する可能性があります（n個の引数を持つルーチンが、 m < nのm個の引数を期待するエージェントに渡された場合）。これは、の前提条件による実行時チェックによって回避できます。この問題を純粋に静的に修正するためのいくつかの提案があり、その中にはRibetらによる言語変更提案があります。^[16]valid_argumentscall

onceルーチンの結果は、の代わりに キーワードを使用してキャッシュできますdo。ルーチンへの最初の呼び出し以外では、追加の計算やリソース割り当ては必要なく、以前に計算された結果を返すだけです。「1 回限りの関数」の一般的なパターンは、共有オブジェクトを提供することです。最初の呼び出しでオブジェクトが作成され、後続の呼び出しでそのオブジェクトへの参照が返されます。一般的なスキームは次のとおりです。

shared_object : SOME_TYPE once create Result . make ( args ) -- これはオブジェクトを作成し、`Result' を通じてその参照を返します。end 
    
          
             
    

この例では、返されるオブジェクトResult自体は変更可能ですが、その参照は同じままです。

多くの場合、「1 回限りのルーチン」は必要な初期化を実行します。ライブラリへの複数の呼び出しに初期化プロシージャの呼び出しを含めることができますが、必要なアクションを実行するのは最初の呼び出しだけです。このパターンを使用すると、初期化を分散化できるため、特別な初期化モジュールが不要になります。「1 回限りのルーチン」の目的と効果は、多くのプログラミング言語のシングルトン パターンや、Python で使用される Borg パターンに 似ています。

デフォルトでは、「once ルーチン」はスレッドごとに 1 回呼び出されます。セマンティクスは、「once キー」で修飾することで、プロセスごとに 1 回、またはオブジェクトごとに 1 回once ("PROCESS")に調整できます (例 ) 。

Eiffel は、さまざまな型間の変換を可能にするメカニズムを提供します。このメカニズムは継承と共存し、継承を補完します。2 つのメカニズム間の混乱を避けるために、設計では次の原則が適用されます。

(変換の原則) ある型が別の型に準拠し、かつ別の型に変換することはできません。

たとえば、NEWSPAPERは に準拠しますPUBLICATIONが、INTEGERに変換されますREAL(継承はされません)。

変換メカニズムは、ほとんどのプログラミング言語に存在するアドホックな変換ルール（INTEGERと の間などREAL）を単純に一般化したものなので、上記の原則が守られている限り、どの型にも適用できます。たとえば、DATEクラスを に変換するように宣言するとSTRING、日付から文字列を簡単に作成できます。

   私の文字列:=私の日付  

変換手順で明示的なオブジェクト作成を使用するためのショートカットとして:

   my_stringを作成します。make_from_date ( my_date )  

最初の形式を 2 番目の形式の同義語として可能にするには、クラスの先頭の句 make_from_dateに作成手順 (コンストラクター) をリストするだけで十分です。convert

別の例として、 からリストされているような変換手順がある場合TUPLE [day: INTEGER; month: STRING; year: INTEGER]、次のように、タプルを日付に直接割り当てて適切な変換を行うことができます。

      バスティーユの日:= [ 1789 年7月14日]    

Eiffel の例外処理は、契約による設計の原則に基づいています。たとえば、ルーチンの呼び出し元が前提条件を満たせなかった場合、またはルーチンが約束された事後条件を保証できない場合に例外が発生します。Eiffel では、例外処理は制御フローやデータ入力ミスの修正には使用されません。

Eiffel 例外ハンドラはrescueキーワードを使用して定義されます。rescueセクション内では、retryキーワードがルーチンを再度実行します。たとえば、次のルーチンはルーチンの実行試行回数を追跡し、特定の回数だけ再試行します。

connect_to_server ( server : SOCKET ) -- サーバーに接続するか、10 回の試行後に諦めます。require server /= Void and then server . address /= Void local tries : INTEGER do server . connect Ensure connected : server . is_connected rescue if tries < 10 then tries := tries + 1 retry end end  
      
    
               
    
         
    
        
    
       
    
            
                
            
        
    

ただし、この例は、接続の失敗が予想されるため、最も単純なプログラム以外では欠陥があると言えます。ほとんどのプログラムでは、ルーチン名をattempt_connecting_to_serverのようにする方が適切であり、事後条件では接続が保証されず、接続が開かれなかった場合に適切な手順を実行するのは呼び出し元に任されます。

EiffelNetやEiffelThreadsなど、多数のネットワークおよびスレッドライブラリが利用可能です。契約による設計の概念に基づくEiffelの並行性モデルはSCOOP（Simple Concurrent Object-Oriented Programming）であり、まだ公式言語定義の一部ではありませんが、EiffelStudioで利用可能です。CAMEO ^[17]は、Eiffel用のSCOOPの（未実装の）バリエーションです。並行性は例外とも相互作用します。非同期例外は厄介な場合があります（ルーチンの呼び出し元が終了した後にルーチンが例外を発生させる場合）。^[18]

エッフェルの計算観は、すべての操作が「ターゲット」であるオブジェクトに対して相対的であるという意味で、完全にオブジェクト指向的である。例えば、次のような加算は、

a + b  

概念的にはメソッド呼び出しのように理解される

a .プラス( b ) 

ターゲットa、機能plus、引数を指定しますb。

もちろん、前者は従来の構文であり、通常は好まれます。演算子構文では、機能を宣言することでどちらの形式も使用できます (たとえばINTEGER、 ですが、これは他の基本クラスにも適用され、このような演算子が適切な他のクラスでも使用できます)。

プラスエイリアス"+" (その他: INTEGER ): INTEGER -- ... 通常の関数宣言...終了     
        
    

「エイリアス」として使用できる演算子の範囲は非常に広く、「+」などの定義済み演算子だけでなく、英数字以外の記号で構成された「フリー演算子」も含まれます。これにより、たとえば数学や物理学のアプリケーションで、特別なインフィックス表記法やプレフィックス表記法を設計できるようになります。

各クラスには、さらに「括弧」演算子「[]」に別名付けられた関数が1 つある場合があります。これにより、選択された関数のa [i, ...]同義語として表記できます。これは、配列、ハッシュ テーブル、リストなどのコンテナー構造に特に便利です。たとえば、文字列キーを持つハッシュ テーブルの要素へのアクセスは、次のように記述できます。 a.f (i, ...)f

   番号:=電話帳[ "JILL SMITH" ]   

「アサインコマンド」は、オブジェクト指向プログラミングのフレームワークで再解釈された、確立された便利な表記法を可能にするという同じ精神で設計されたコンパニオンメカニズムです。アサインコマンドを使用すると、割り当てのような構文で「セッター」プロシージャを呼び出すことができます。割り当て自体は、a.x := v情報の隠蔽に違反するため、形式にすることはできません。セッターコマンド (プロシージャ) を使用する必要があります。たとえば、ハッシュテーブルクラスには、関数とプロシージャを含めることができます。

アイテムエイリアス"[]" (キー: STRING ): ELEMENT [ 3 ] -- キー `key' の要素。-- ("Getter" クエリ) do ... end              
      
      
    
        
    

put ( e : ELEMENT ; key : STRING ) -- 要素 `e' を挿入し、キー `key' に関連付けます。-- ("Setter" コマンド) do ... end    
      
      
    
        
    

次に、要素を挿入するには、明示的に setter コマンドを呼び出す必要があります。

   [ 4 ] phone_book . put ( New_person , "JILL SMITH" )   

これを次のように書くこともできる。

   [ 5 ]電話帳[ "JILL SMITH" ] :=新しい人物    

phone_book ["JILL SMITH"]（ は の同義語であるのと同様にnumber := phone_book.item ("JILL SMITH")） の宣言がitem（[3]の置き換え）で始まること を条件とする。

   アイテムエイリアス"[]" (キー:文字列):要素割り当てput       

putこれは、に関連付けられたアサインコマンドとして宣言しitem、括弧のエイリアスと組み合わせることで、[5] を合法かつ [4] と同等にします。(括弧を利用せずに、 と記述することもできますphone_book.item ("JILL SMITH") := New_person。

注: a の割り当て元の引数リストは、(a の戻り値の型、a の引数リスト全体...) に制限されます。

Eiffel では大文字と小文字は区別されません。トークンmake、maKe、 はMAKEすべて同じ識別子を表します。ただし、以下の「スタイル ルール」を参照してください。

コメントは (連続する 2 つのダッシュ) で始まり--、行の終わりまで続きます。

命令の区切りとしてのセミコロンはオプションです。 ほとんどの場合、行内の複数の命令を区切る場合を除き、セミコロンは省略されます。 これにより、プログラム ページが乱雑になることが少なくなります。

機能宣言とクラス宣言はネストされていません。その結果、Eiffel クラスの構造は単純になります。つまり、クラス レベルの句 (継承、不変) と、一連の機能宣言がすべて同じレベルにあります。

読みやすさを向上させるために、機能を個別の「機能句」にグループ化するのが一般的であり、基本的な機能タグの標準セットが標準的な順序で表示されます。次に例を示します。

クラスHASH_TABLE [ ELEMENT , KEY -> HASHABLE ]継承TABLE [ ELEMENT ]        

    機能-- 初期化-- ... 初期化コマンド (作成プロシージャ/コンストラクター) の宣言 ... 
         

    機能-- アクセス-- ... オブジェクトの状態に対する非ブールクエリの宣言 (例: 項目 ...) 
         

    機能-- ステータス レポート-- ... オブジェクトの状態に関するブール クエリの宣言 (例: is_empty ...) 
         

    機能-- 要素の変更-- ... 構造を変更するコマンドの宣言、例: put ... 
         

    -- など
終了

ほとんどの中括弧プログラミング言語とは対照的に、Eiffel では式と命令が明確に区別されています。これは、Eiffel メソッドの コマンドとクエリの分離の原則に沿っています。

Eiffel のドキュメントの多くは、一貫したルック アンド フィールを実現するために設計された独特のスタイル規則を使用しています。これらの規則の一部はコード形式自体に適用され、その他の規則は、これらの規則が可能な形式や出版物における Eiffel コードの標準的な書体表現に適用されます。

言語では大文字と小文字は区別されませんが、スタイル標準では、クラス名にはすべて大文字 ( LIST)、機能名にはすべて小文字 ( make)、定数には先頭を大文字 ( Avogadro) にすることが規定されています。推奨スタイルでは、 のように、複数単語の識別子の構成要素を区切るためにアンダースコアを使用することも提案されていますaverage_temperature。

Eiffel の仕様には、タイプセット形式でソフトウェア テキストを表示するためのガイドラインが含まれています。キーワードは太字で、ユーザー定義の識別子と定数は でitalics、コメント、演算子、句読点は で示されRoman、プログラム テキストは、blue説明テキストと区別するために、この記事のように で表示されます。たとえば、上記の「Hello, world!」プログラムは、Eiffel ドキュメントでは次のように表示されます。

クラス
HELLO_WORLDを作成し、機能をmakeして、 print ( "Hello, world!" )を実行し、 end を実行します。    

    

    
       
           
       

Eiffel は純粋なオブジェクト指向言語ですが、他のプログラミング言語の「外部」ソフトウェアとインターフェイスするための オープン アーキテクチャを提供します。

たとえば、マシンレベルおよびオペレーティング システム レベルの操作をCでプログラムできます。Eiffel は、C ルーチンへの直接的なインターフェイスを提供し、これには「インライン C」(通常は短いマシン レベルの操作用に、Eiffel ルーチンの本体を C で記述する) のサポートも含まれます。

Eiffel と C の間には直接的な接続はありませんが、多くの Eiffelコンパイラ( Visual Eiffelは例外) は、最適化と移植性のために、C コンパイラに渡す中間言語として C ソース コードを出力します。そのため、これらはトランスコンパイラの例です。Eiffel コンパイラ tecomp は、中間 C コードを経由せずに (インタープリターのように) Eiffel コードを直接実行することも、最適化されたネイティブコードを取得するためにCコンパイラに渡される C コードを出力することもできます。.NET では、EiffelStudioコンパイラはCIL (Common Intermediate Language) コードを直接生成します。SmartEiffel コンパイラは、Java バイトコードを出力することもできます。

• Eiffel を導入した会社の Eiffel Software Web サイトは、Interactive Software Engineering (ISE) でした。
• 無料の GNU Eiffel 開発システムの LibertyEiffel Web サイト。