Warum haben speicherverwaltete Sprachen wie Java, Javascript und C # das Schlüsselwort `new` beibehalten?

Das newSchlüsselwort in Sprachen wie Java, Javascript und C # erstellt eine neue Instanz einer Klasse.

Diese Syntax scheint von C ++ geerbt worden zu sein, wo newspeziell eine neue Instanz einer Klasse auf dem Heap zugeordnet und ein Zeiger auf die neue Instanz zurückgegeben wird. In C ++ ist dies nicht die einzige Möglichkeit, ein Objekt zu erstellen. Sie können auch ein Objekt auf dem Stapel erstellen, ohne new- zu verwenden, und tatsächlich ist diese Art der Erstellung von Objekten in C ++ weitaus üblicher.

Aus einem C ++ - Hintergrund stammend, newerschien mir das Schlüsselwort in Sprachen wie Java, Javascript und C # natürlich und offensichtlich. Dann fing ich an, Python zu lernen, das das newSchlüsselwort nicht hat . In Python wird eine Instanz einfach durch Aufrufen des Konstruktors wie folgt erstellt:

f = Foo()

Anfangs schien mir das ein bisschen abwegig zu sein, bis mir klar wurde, dass es für Python keinen Grund gibt new, weil alles ein Objekt ist und man nicht zwischen verschiedenen Konstruktorsyntaxen unterscheiden muss.

Aber dann dachte ich mir - worum geht es eigentlich newin Java? Warum sollten wir sagen Object o = new Object();? Warum nicht einfach Object o = Object();? In C ++ ist dies definitiv erforderlich new, da zwischen Zuweisung auf dem Heap und Zuweisung auf dem Stack unterschieden werden muss, in Java jedoch alle Objekte auf dem Heap erstellt werden. Warum also überhaupt das newSchlüsselwort? Dieselbe Frage könnte für Javascript gestellt werden. In C #, mit dem ich weniger vertraut bin, newkann es meiner Meinung nach sinnvoll sein, zwischen Objekttypen und Werttypen zu unterscheiden, aber ich bin mir nicht sicher.

Unabhängig davon scheint es mir, dass viele Sprachen, die nach C ++ kamen, das newSchlüsselwort einfach "geerbt" haben - ohne es wirklich zu brauchen. Es ist fast wie ein Schlagwort . Wir scheinen es aus keinem Grund zu brauchen, und doch ist es da.

Frage: Habe ich diesbezüglich Recht? Oder gibt es einen zwingenden Grund, newder in C ++ inspirierten speicherverwalteten Sprachen wie Java, Javascript und C # liegen muss, aber nicht in Python?

Ihre Beobachtungen sind richtig. C ++ ist ein kompliziertes Biest, und das newSchlüsselwort wurde verwendet, um zwischen etwas zu unterscheiden, das deletespäter benötigt wurde, und etwas, das automatisch zurückgefordert werden würde. In Java und C # haben sie das deleteSchlüsselwort gelöscht, weil der Garbage Collector es für Sie erledigen würde.

Das Problem ist dann, warum sie das newSchlüsselwort behalten haben ? Ohne mit den Leuten zu sprechen, die die Sprache geschrieben haben, ist es schwierig zu antworten. Meine besten Vermutungen sind unten aufgeführt:

• Es war semantisch korrekt. Wenn Sie mit C ++ vertraut waren, wussten Sie, dass das newSchlüsselwort ein Objekt auf dem Heap erstellt. Warum also das erwartete Verhalten ändern?
• Es macht darauf aufmerksam, dass Sie ein Objekt instanziieren, anstatt eine Methode aufzurufen. Bei Empfehlungen für Microsoft-Codestile beginnen Methodennamen mit Großbuchstaben, sodass Verwirrung herrschen kann.

Ruby ist irgendwo zwischen Python und Java / C # in seiner Verwendung new. Grundsätzlich instanziieren Sie ein Objekt wie folgt:

f = Foo.new()

Es ist kein Schlüsselwort, sondern eine statische Methode für die Klasse. Dies bedeutet, dass Sie, wenn Sie einen Singleton wünschen, die Standardimplementierung von überschreiben können, um new()jedes Mal dieselbe Instanz zurückzugeben. Es ist nicht unbedingt zu empfehlen, aber es ist möglich.

Kurz, Sie haben recht. Das Schlüsselwort new ist in Sprachen wie Java und C # überflüssig. Hier einige Einblicke von Bruce Eckel, der 1990 Mitglied des C ++ Standard Comitee war und später Bücher über Java veröffentlichte: http://www.artima.com/weblogs/viewpost.jsp?thread=260578

Es musste eine Möglichkeit geben, Heap-Objekte von Stack-Objekten zu unterscheiden. Um dieses Problem zu lösen, wurde das neue Schlüsselwort von Smalltalk übernommen. Um ein Stapelobjekt zu erstellen, deklarieren Sie es einfach wie in Cat x; oder mit Argumenten Cat x ("Fäustlinge") ;. Um ein Heap-Objekt zu erstellen, verwenden Sie new wie in new Cat. oder neue Katze ("Fäustlinge") ;. Angesichts der Einschränkungen ist dies eine elegante und konsistente Lösung.

Geben Sie Java ein, nachdem Sie festgestellt haben, dass alles in C ++ schlecht gemacht und zu komplex ist. Die Ironie dabei ist, dass Java die Entscheidung treffen konnte und tat, die Stapelzuweisung zu verwerfen (wobei das Debakel der Primitiven, das ich an anderer Stelle angesprochen habe, bewusst ignoriert wurde). Und da alle Objekte auf dem Heap zugeordnet sind, muss nicht zwischen Stapel- und Heapzuordnung unterschieden werden. Sie könnten leicht Cat x = Cat () oder Cat x = Cat ("Fäustlinge") gesagt haben. Oder noch besser: Eingebaute Typinferenz zur Eliminierung der Wiederholung (aber das - und andere Features wie Closures - hätten "zu lange" gedauert, sodass wir stattdessen bei der mittelmäßigen Version von Java bleiben; Typinferenz wurde diskutiert, aber ich werde es tun Dies wird wahrscheinlich nicht passieren und sollte auch nicht passieren, wenn man die Probleme beim Hinzufügen neuer Funktionen zu Java bedenkt.

Ich kann mir zwei Gründe vorstellen:

• new unterscheidet zwischen einem Objekt und einem Primitiv
• Die newSyntax ist etwas besser lesbar (IMO)

Der erste ist trivial. Ich glaube nicht, dass es schwieriger ist, die beiden so oder so auseinander zu halten. Die zweite ist ein Beispiel für den Punkt des OP, newder redundant ist.

Es kann jedoch zu Namespace-Konflikten kommen. Erwägen:

public class Foo {
   Foo() {
      // Constructor
   }
}

public class Bar {
   public static void main(String[] args) {
      Foo f = Foo();
   }

   public Foo Foo() {
      return Foo();
   }
}

Sie könnten, ohne zu viel Vorstellungskraft, leicht zu einem unendlich rekursiven Aufruf kommen. Der Compiler müsste den Fehler "Funktionsname wie Objekt" erzwingen. Das würde wirklich nicht schaden, aber es ist viel einfacher zu benutzen new, was besagt, dass Go to the object of the same name as this method and use the method that matches this signature.Java eine sehr einfach zu analysierende Sprache ist, und ich vermute, dass dies in diesem Bereich hilfreich ist.

Java, für einen, hat immer noch die Dichotomie von C ++: nicht ganz alles ein Objekt ist. Java verfügt über integrierte Typen (z. B. charund int), die nicht dynamisch zugewiesen werden müssen.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass newdies in Java wirklich notwendig ist - die Menge der Typen, die nicht dynamisch zugewiesen werden müssen, ist fest und bekannt. Wenn Sie ein Objekt definieren, weiß der Compiler möglicherweise (und tatsächlich), ob es sich um einen einfachen Wert handelt charoder um ein Objekt, das dynamisch zugewiesen werden muss.

Ich werde (noch einmal) davon Abstand nehmen, darüber zu urteilen, was dies für die Qualität von Javas Design bedeutet (oder, je nachdem, dessen Fehlen).

In JavaScript benötigen Sie es, da der Konstruktor wie eine normale Funktion aussieht. Woher sollte JS wissen, dass Sie ein neues Objekt erstellen möchten, wenn das neue Schlüsselwort nicht vorhanden ist?

Interessanterweise VB tut es brauchen - die Unterscheidung zwischen

Dim f As Foo

deklariert eine Variable, ohne sie zuzuweisen, das Äquivalent von Foo f;in C # und

Dim f As New Foo()

Das Deklarieren der Variablen und Zuweisen einer neuen Instanz der Klasse, die der var f = new Foo();in C # entspricht, ist eine wesentliche Unterscheidung. In pre-.NET VB konnten Sie sogar Dim f As Foooder verwenden, Dim f As New Fooda Konstruktoren nicht überlastet wurden.

Ich mag viele Antworten und möchte Folgendes hinzufügen:
Es erleichtert das Lesen von Code.
Nicht, dass diese Situation häufig vorkommt, aber Sie möchten eine Methode im Namen eines Verbs, das denselben Namen wie ein Substantiv hat. C # und andere Sprachen haben natürlich das Wort objectreserviert. Wäre dies nicht der Foo = object()Fall, wäre dies das Ergebnis des Objektmethodenaufrufs oder würde ein neues Objekt instanziiert. Es ist zu hoffen, dass die Sprache ohne das newSchlüsselwort Schutz vor dieser Situation bietet. Wenn Sie jedoch das newSchlüsselwort vor dem Aufruf eines Konstruktors benötigen, können Sie die Existenz einer Methode zulassen, die denselben Namen wie ein Objekt hat.

In vielen Programmiersprachen gibt es eine Menge Überbleibsel. Manchmal ist es beabsichtigt da (C ++ wurde entwickelt, um mit C so kompatibel wie möglich zu sein), manchmal ist es einfach da. Betrachten Sie für ein ungeheuerlicheres Beispiel, wie weit sich die gebrochene C- switchAnweisung verbreitet hat.

Ich kenne Javascript und C # nicht gut genug, um es zu sagen, aber ich sehe keinen Grund für newJava, außer dass C ++ es hatte.

In C # können Typen in Kontexten angezeigt werden, in denen sie ansonsten von einem Member verdeckt werden könnten. Mit können Sie eine Eigenschaft mit demselben Namen wie den Typ haben. Folgendes berücksichtigen,

class Address { 
    public string Street { get; set; }
    public string City { get; set; }
    public string State { get; set; }
    public string Zip { get; set; }
}

class Person {
    public string Name { get; set; }
    public Address Address { get; set; }

    public void ChangeStreet(string newStreet) {
        Address = new Address { 
            Street = newStreet, 
            City = Address.City,
            State = Address.State,
            Zip = Address.Zip
        };
    }
}

Beachten Sie die Verwendung von new, um zu verdeutlichen, dass Addresses sich bei dem AddressTyp nicht um das AddressMitglied handelt. Auf diese Weise kann ein Mitglied denselben Namen wie sein Typ haben. Ohne dies müssten Sie dem Namen des Typs ein Präfix voranstellen, um die Namenskollision zu vermeiden, z CAddress. Dies war sehr beabsichtigt, da Anders die ungarische Notation oder ähnliches nie mochte und wollte, dass C # ohne sie verwendet werden kann. Die Tatsache, dass es auch bekannt war, war ein doppelter Bonus.

Interessanterweise ist mit dem Aufkommen der perfekten Weiterleitung das Nicht-Platzieren auch newin C ++ überhaupt nicht erforderlich. Es wird also wohl in keiner der genannten Sprachen mehr benötigt.

Ich bin mir nicht sicher, ob Java-Designer dies im Auge hatten, aber wenn Sie sich Objekte als rekursive Datensätze vorstellen, können Sie sich vorstellen, dass Foo(123)dies kein Objekt zurückgibt, sondern eine Funktion, deren Fixpunkt das zu erstellende Objekt ist (dh eine Funktion, die zurückkehren würde) das Objekt, wenn es als Argument angegeben ist). Und der Zweck von newist, "den Knoten zu binden" und diesen Fixpunkt zurückzugeben. Mit anderen Worten, newwürde das "Objekt-zu-sein" dessen bewusst machen self.

Diese Art der Vorgehensweise kann zum Beispiel bei der Formalisierung der Vererbung hilfreich sein: Sie können eine Objektfunktion mit einer anderen Objektfunktion erweitern und diese schließlich selfmithilfe der newfolgenden Methoden gemeinsam bereitstellen :

cp = new (Colored("Blue") & Line(0, 0, 100, 100))

Hier werden &zwei Objektfunktionen kombiniert.

In diesem Fall newkönnte definiert werden als:

def new(objectFunction) {
    actualObject = objectFunction(actualObject)
    return actualObject
}

Null zulassen.

Neben der Heap-basierten Zuweisung hat Java die Verwendung von Null-Objekten übernommen. Nicht nur als Artefakt, sondern als Feature. Wenn Objekte den Status Null haben können, müssen Sie die Deklaration von der Initialisierung trennen. Daher das neue Schlüsselwort.

In C ++ eine Zeile wie

Person me;

Würde sofort den Standardkonstruktor aufrufen.

Der Grund, warum Python es nicht benötigt, liegt an seinem Typsystem. Grundsätzlich spielt es foo = bar()in Python keine Rolle, ob bar()eine Methode aufgerufen, eine Klasse instanziiert oder ein Funktionsobjekt ist. In Python gibt es keinen grundlegenden Unterschied zwischen einem Funktor und einer Funktion (da Methoden Objekte sind). und man könnte sogar argumentieren, dass eine instanziierte Klasse ein Sonderfall eines Funktors ist. Daher gibt es keinen Grund, einen künstlichen Unterschied im Geschehen zu schaffen (zumal die Speicherverwaltung in Python so extrem verborgen ist).

In einer Sprache mit einem anderen Typensystem oder in der Methoden und Klassen keine Objekte sind, besteht die Möglichkeit eines stärkeren konzeptionellen Unterschieds zwischen dem Erstellen eines Objekts und dem Aufrufen einer Funktion oder eines Funktors. Selbst wenn der Compiler / Interpreter das newSchlüsselwort nicht benötigt , ist es verständlich, dass es in Sprachen verwaltet wird, die nicht alle Grenzen von Python überschreiten.

Tatsächlich gibt es in Java einen Unterschied bei der Verwendung von Strings:

String myString = "myString";

unterscheidet sich von

String myString = new String("myString");

Angenommen, der String "myString"wurde noch nie zuvor verwendet, erstellt die erste Anweisung ein einzelnes String-Objekt im String-Pool (einem speziellen Bereich des Heap-Speichers), während die zweite Anweisung zwei Objekte erstellt, eines im normalen Heap-Bereich für Objekte und eines im String-Pool . Es ist ziemlich offensichtlich, dass die zweite Aussage in diesem speziellen Szenario nutzlos ist, aber von der Sprache zugelassen wird.

Dies bedeutet, dass new sicherstellt, dass das Objekt in diesem speziellen Bereich des Heaps erstellt wird, der für die normale Objektinstanziierung reserviert ist. Es gibt jedoch auch andere Möglichkeiten, Objekte ohne diesen Bereich zu instanziieren. Das obige Beispiel ist ein Beispiel, und es ist noch Raum für Erweiterbarkeit vorhanden.

In C # new ist es wichtig, zwischen auf dem Stapel erstellten Objekten und dem Heap zu unterscheiden. Häufig erstellen wir Objekte auf dem Stapel, um die Leistung zu verbessern. Sehen Sie, wenn ein Objekt auf dem Stapel den Gültigkeitsbereich verlässt, verschwindet es sofort, wenn sich der Stapel auflöst, genau wie ein Grundelement. Es ist nicht erforderlich, dass der Garbage Collector den Überblick behält, und es gibt keinen zusätzlichen Aufwand für den Speichermanager, um den erforderlichen Speicherplatz auf dem Heap zuzuweisen.