Variables and storage

Als de waarde van een wiskundige variabele eenmaal is ingevuld kan deze tijdens het programma niet meer veranderen.

De waarde van een variabele uit een imperatieve of objectgeoriënteerde programmeertaal kan wel veranderd worden.

[C2.1]

Neen. Een cel kan per definitie één primitieve waarde bevatten, ongeacht de hoeveelheid geheugenruimte die daarmee gemoeid is.

Zolang een cel niet is toegewezen aan een variabele heeft de cel de status unallocated. Als een cel wel is toegewezen aan een variabele, maar die variabele is nog niet geïnitialiseerd, dan is de inhoud van de cel undefined.

[T3.2]

Dit geldt voor alle (zuiver) functionele programmeertalen, waaronder Haskell.

In functionele talen correspondeert het begrip variabele met het begrip zoals we dat uit de wiskunde kennen. De waarde van zo'n variabele kan niet veranderd worden.

[C2.2]

Bij een totale update worden alle componenten van de variabele in één keer gewijzigd. Bij een selectieve update worden de componenten van  een variabele afzonderlijk gewijzigd.

Bij een statische array wordt de verzameling indexwaarden (index range) tijdens het compileren (at compile time) vastgelegd.

Bij een dynamische array wordt de verzameling indexwaarden tijdens de verwerking van het programma (at run time) vastgelegd.

Bij een flexibele array kan de verzameling indexwaarden gedurende de levensduur van de variabele veranderen. In Java bijvoorbeeld kan aan dezelfde variabele eerst een array met lengte x en vervolgens een array met lengte y wordt toegewezen.

[T3.3]

Bij copy semantics worden alle componenten van een waarde gekopieerd naar de betreffende componenten van de variabele. Als de oorspronkelijke waarde vervolgens wordt gewijzigd heeft dit geen gevolgen voor de gekopieerde waarde.

Bij reference semantics wordt aan de variabele een pointer naar de betreffende waarde meegegeven.

[T3.4]

Via de methode clone.

[T3.4]

Bij copy semantics wordt getest of de componenten van de te vergelijken waarden gelijk zijn.

Bij reference semantics wordt getest of de pointers naar de te vergelijken waarden gelijk zijn.

[T3.4]

• Globale variabele: de duur van het programma
• Lokale variabele: de duur van het blok waarin de variabele is gedeclareerd
• Heap-variabele: hooguit de duur van het programma. Een heap-variabele kan op elk moment tijdens de verwerking van het programma gecreëerd en vernietigd worden
• Persistente variabele: onbepaald en mogelijk langer dan de duur van een specifiek programma

[T3.5]

Een heap-variabele is anoniem, wat betekent dat deze niet wordt gedeclareerd en geen identifier heeft.

Objecten in Java zijn heap-variabelen.

Een allocator is een methode die een heap-variabele creëert. Een voorbeeld van een allocator is de Java-methode new.

Een deallocator is een methode die een gegeven heap-variabele vernietigt.

[T3.5]

Het risico dat pointers naar niet-bestaande variabelen verwijzen. Deze pointers worden ook wel dangling pointers genoemd.

[T3.5]

• Van elke cel moet bekend zijn of het een pointer naar de heap betreft of niet
• Elke heap-variabele moet een boolean variabele hebben voor markeringsdoeleinden
• Van elke heap-variabele moet bekend zijn uit hoeveel componenten deze bestaat
• Garbage collection kost tijd, waardoor de verwerking van het programma op gezette tijden stil lijkt te staan

• Levensduur: persistente variabelen kunnen na de beëindiging van een programma blijven voortbestaan, terwijl de levensduur van tijdelijke variabelen beperkt is tot de duur van het programma
• Opslaglocatie: persistente variabelen worden opgeslagen in het achtergrondgeheugen, terwijl tijdelijke variabelen in het hoofdgeheugen worden opgeslagen.

[T3.5]

Hoewel de meeste programmeertalen dit doen, is het niet noodzakelijk. Het achtergrondgeheugen en het hoofdgeheugen hebben dezelfde abstracte eigenschappen (abstract storage model).

[T3.5]

Het manipuleren van pointers kan leiden tot aliassen. Het effect daarvan is niet altijd evident, omdat je aan de pointer niet kunt zien naar welke variabele de pointer verwijst. Met name bij recursieve typen zoals lijsten kan dit tot ongewenste situaties leiden.

[T3.6]

Door het uitsluiten van selectieve updating.

[T3.6]

• Een pointer wijst naar een heap-variabele terwijl de heap-variabele wordt vernietigd
• Een pointer wijst naar een lokale variabele terwijl het blok waarin de variabele is gedeclareerd wordt verlaten

In Java zijn beide situaties uitgesloten.

[T3.6]

Primitieve opdrachten

• Skips (lege opdrachten)
• Assignments
• Proper procedure calls (procedureaanroepen)

Samengestelde opdrachten

• Sequential commands
• Collateral commands (collaterale opdrachten)
• Conditional commands (keuzeopdrachten)
• Iterative commands

Overige opdrachten

• Block commands
• Exception-handling commands

[T3.7]

Een skip command is een lege opdracht (in Java: empty statement) en doet op zich niks.

Lege opdrachten worden met name gebruikt  in keuzeopdrachten.

[T3.7]

Een collaterale opdracht bestaat uit twee of meer opdrachten die in willekeurige volgorde worden uitgevoerd.

[T3.7]

Daarmee wordt aangegeven dat de uitkomst van een non-deterministische voorspelbaar is. Dit is het geval als in geen enkele stap van de berekening een variabele wordt geïnspecteerd die in een andere stap gewijzigd wordt.

[T3.7]

• De if-opdracht
• De case- of switch-opdracht

[T3.7]

Bij bepaalde herhaling is voorafgaand aan de uitvoering bekend hoe vaak een opdracht wordt herhaald. Bij onbepaalde herhaling kan dit niet eenvoudig uit de programmacode worden afgeleid.

[T3.7]

Bij een while-opdracht wordt de herhalingsconditie voorafgaand aan elke iteratie getest, terwijl dit bij een do while-opdracht na afloop van elke iteratie gebeurt.

[T3.7]

Omdat er geen ordening tussen de elementen van een set bestaat.

[T3.7]

Een opdrachtexpressie is een expressie die tevens een opdracht inhoudt. Een voorbeeld van een opdrachtexpressie is een toekenning.

[T3.8]

Er wordt geen onderscheid gemaakt tussen expressies en opdrachten.

Java is tot op zekere hoogte een op expressies georiënteerde taal.

[T3.8]

Zuiver functionele talen kennen geen veranderbare variabelen.

[C2.8]