创建Ada数据类型和子类型

创建数据类型和子类型(Creating Types and Subtypes) 

使用变量时，除了以某标识符作为变量的名称外，还要指定该变量的数据类型。一个数据类型定义了变量可接受的值以及所能执行的操作。比如说，一个数据类型为 Age 的变量 Bill，Age 的取值范围为 1..100,并只有 + – 这两种操作，在这里,对象(object)为名为 Bill 的变量，它的取值在 1..100 之间（包括 1，100），值的变化只能通过+ -这些基本运算符(primitive operation)来实现,而无法通过* /等其它运算符。Ada 中的数据类型，包括预定义类型，都是按照一定的格式在程序包中创建的。下面就介绍创建数据类型的一些基本内容，更多相关内容会在以后见到。 

 创建新的数据类型

 创建一个新类型，需要使用保留字 type，is,range。格式如下： 

type type_name is range range_specifcation; 

type_name 为新类型的名称，是一个合法标识符；range_specifcation 表示该类型的取值范围，表示方式为 First .. Last,如 1..100 , -9 ..10 。 

例如创建上面提及的一个新类型 Age ：

 type Age is range 1 .. 100; 

这样就有了一个数据类型 Age, 取值范围 1 .. 100。

 有一点要注意：range_specfication 中 First 要大于 Last。 如 type months is range12 .. 0, 实际上 months 是一个空集(null)，而不是所期望的 0..12。 

不同数据类型之间是不能进行混合运算的，即使取值范围和运算符一样,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]: 使用软件包 Ada.Text_IO,Ada.Integer_Text_IO;两个软件包分别处理字符类输出和整数输出。

[003] [008] [012] 定义一个过程 putwage。 [004]-[005]: 定义新的数据类型Age,Wage,它们取值范围都为 1..100。 

[006]-[007]: 声明两个变量 Bill_Age,Bill_Wage,类型分别为 Age 和Wage, 并赋予相同初始值56。 

[009]-[011]:依次输出字符串‖Total wage is‖,整数 Bill_Wage和Bill_Age的乘积，和一个新行符(EOL)。 

以上程序看上去毫无问题，但根本无法编译通过。首先，没有定义类型Age和wage的 * 操作，因此Bill_Age和Bill_Wage无法相乘；第二，两者数据类型不同，即使定义了*操作，还是无法相乘。 当然也可使用后面提到的类型转换 ，如果将[010]改为Put (Integer(Bill_wage) * Integer(Bill_Age)),将会输出所要的 3136;但如果改成Put (Integer(Bill_wage * 56))，看上去也行的通，但实际结果却不是3136。不同数据之间不能进行运算，要牢牢记住。(Integer 是预先定义的一个整型，Integer(Bill_Wage)是将Bill_Wage强制转换为整型）。

派生类型 

大家可能会发现，如果像上面一样创建一个截然不同的新类型，还需要定义它的运算符，使用很不方便。因此，往往是派生现有的类型，其格式为: 

type type_name is new old_type {range range_specification};

 type_name 为新类型的名称，是一个合法标识符；range range_specification 表示该类型的取值范围，是可选的，没有的话表示新类型 type_name 的取值范围和 old_type 一样。如将上例改为： 

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; 

上例还是不能编译通过，因为派生类型只继承母类型的属性，如运算符，不同的派生类型即使母类型相同也还是属于不相同的类型。但将[10]改为Put (Integer(Bill_wage * 56))则能输出正确的结果。但是派生类型使用还是麻烦了一点，不同类型之间即使都是数字类型也无法混合使用,只是自己不用创建运算符省力了点。

创建子类型

 创建新类型和派生类型的麻烦从上文就可以感受的到，特别是在科学计算这些有很多种小类型的软件当中，上述两种方法实在过于繁杂。这时子类型(subtype)就相当有用，子类型的定义格式为:

 subtype type_name is old_type {range range_specification};

 type_name 为新类型的名称，是一个合法标识符；range range_specification 表示该类型的取值范围，是可选的，没有的话表示新类型 type_name 的取值范围和 old_type 一样。

再将先前的例子改一下： 

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; 

编译通过，输出值为3136。子类型不仅继承母类型的属性，而且和母类型、其它同母类型的子类型可混合使用。 

在前面的例子中的，我们都提到了取值范围，这也是 Ada 的一项―特色‖：Ada 不同于 C 和 Pascal— 赋给一个变量超过其取值范围的值或进行不合法运算，会输出错误的值而不报错，与此相反，Ada 程序在编译时会提示错误，或在运行 Ada 程序时产生Constraint_Error异常（异常和 C 中的信号Signal差不多。