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Internet Message Format  |  1990-02-26  |  15KB

  1. From sce!mitel!uunet!tut.cis.ohio-state.edu!ucbvax!hplabs!hplabsz!mayer Thu Jan 11 12:51:21 EST 1990
  2. Article: 2234 of comp.lang.lisp
  3. Path: cognos!sce!mitel!uunet!tut.cis.ohio-state.edu!ucbvax!hplabs!hplabsz!mayer
  4. From: mayer@hplabsz.HPL.HP.COM (Niels Mayer)
  5. Newsgroups: comp.lang.lisp
  6. Subject: Re: XLISP Object Method Selectors :new and :isnew.
  7. Message-ID: <4613@hplabsz.HPL.HP.COM>
  8. Date: 10 Jan 90 07:26:26 GMT
  9. References: <1511@dinl.mmc.UUCP>
  10. Reply-To: mayer@hplabs.hp.com (Niels Mayer)
  11. Organization: Hewlett-Packard Labs, Software Technology Lab, Palo Alto, CA.
  12. Lines: 308
  13. Summary:
  14. Expires:
  15. Sender:
  16. Followup-To:
  17.  
  18. In article <1511@dinl.mmc.UUCP> noren@dinl.UUCP (Charles Noren) writes:
  19. >It's been a while since I've been on the net.  I can no longer
  20. >access comp.lang.lisp.x from our site, I suppose it went away?
  21.  
  22. it's still there...
  23.  
  24. >I've just starting playing with XLISP v2.0, particularly the
  25. >object-oriented features of it.  I've created new classes with
  26. >instance and class variables, and I've used the :new selector
  27. >to do so and it works just fine.  However, I see the :isnew
  28. >selector in the documentation and I was wondering how that works
  29. >compared to :new.
  30.  
  31. When I first looked at XLISP, I too found the documentation on the
  32. object system to be a little terse. Everything becomes much clearer
  33. once you see some examples. 
  34.  
  35. I recently wrote up some documentation on XLISP's object system for
  36. use with WINTERP (an XLISP-based rapid prototyping environment for
  37. applications based on the OSF Motif widgets). The following excerpt
  38. from winterp/doc/winterp.doc may help (get winterp via anonymous ftp
  39. from expo.lcs.mit.edu:oldcontrib/winterp.tar.Z). In particular, your
  40. question about :ISNEW is answered in the "object initialization"
  41. section. 
  42.  
  43.             --------------------
  44.  
  45. * Introduction to XLISP objects and Widgets.
  46.  
  47. WINTERP uses XLISP's object system as its interface to the class hierarchy
  48. of widgets provided by Motif. Specifically, each Motif widget class is
  49. represented by one or more object classes in WINTERP.  In order to best
  50. understand the capabilities of WINTERP's Motif interface, a brief review of
  51. the XLISP object system is in order. You may also want to consult the XLISP
  52. documentation ./winterp/doc/xLisp.doc for a more precise definition of the
  53. object system.
  54.  
  55. XLISP Classes describe the type of a particular object by declaring a set
  56. of variables held in each object. These "instance variables" may only be
  57. accessed by "methods" that respond to "messages" sent to the object.
  58. Methods are defined for particular classes, and functionality of other
  59. classes may be incorporated into new classes via "inheritance". From
  60. XLISP, Motif widget classes look just like normal XLISP objects -- that
  61. means that you can easily extend the functionality of Motif widgets by
  62. adding your own methods to a particular widget class. You may also use
  63. inheritance to attach your own data structures to widgets. The result is
  64. that WINTERP provides a very clean way to interactively rapid-prototype an
  65. application, while also providing mechanisms for code structuring and reuse.
  66. The latter is necessary in evolving from prototype to a structured,
  67. maintainable, and customizable deliverable.
  68.  
  69.  
  70. ** Creating new objects.
  71.  
  72. Create a new instance of a class by sending the message :NEW to
  73. <a_class_instance>:
  74.  
  75.     (SEND <a_class_instance> :NEW <parameters>)
  76.  
  77. <a_class_instance> is in fact an instance of class CLASS. Class CLASS allows
  78. you to define new class instances by specifying the instance variables and
  79. parent class of a particular class.
  80.  
  81.  
  82. ** Declaring a class.
  83.  
  84. To declare a "base class" object, that is, an object with no parent object,
  85. just send message :NEW to the object <CLASS>
  86.  
  87.     (SEND CLASS :NEW '(<ivar0> ... <ivarN>)
  88.              ['(<cvar0> ... <cvarM>)])
  89.  
  90. '(<ivar0> ... (ivarN>) are a list of symbols. Each <ivar-i> names an
  91. instance variable of the class. '(<cvar0> ... <cvarM>)]) are an optional
  92. list of variables that are shared among all instances of that particular
  93. class.
  94.  
  95.  
  96. ** Defining methods.
  97.  
  98. When a "message" is sent to an object, XLISP searches for a "method" to
  99. answer the message. A method is a piece of Lisp code that is executed when
  100. a particular message is sent to an object. Within the code of a method, all
  101. object instance and class variables are accessible. Furthermore, the symbol
  102. 'self' is bound to the object the message was sent to.
  103.  
  104. Methods are defined by sending the message :ANSWER to <a_class_instance>:
  105.  
  106.     (SEND a_class_instance :ANSWER <:msg> <parameters> <code>)
  107.  
  108. where <:msg> is a keyword symbol (a symbol with a ':' prefix) representing
  109. the message; <parameters> are the arguments given along with the message.
  110. See the documentation on "lambda lists" in /winterp/doc/xLisp.doc p.12 for
  111. details.  <code> is a list of s-expressions which get evaluated in response
  112. to a message. The lexical environment that existed for the call to :ANSWER
  113. will be used for value and functional bindings during method evaluation.
  114.  
  115. If you need to remember what the syntax is, consider the memory-helper
  116.     "this class :ANSWERs to :MESSAGE..." == (send <cls> :ANSWER :MESSAGE ...)
  117.  
  118.  
  119. ** Inheritance
  120.  
  121. So far, the object system we just described supports *encapsulation*.
  122. Encapsulation is good programming practice because it helps localize and
  123. detangle complexity. Unfortunately, encapsulation runs counter to
  124. flexibility because making flexible use of an object may require that
  125. certain groups of instance variables be accessed by different layers of new
  126. functionality. Most often, one wants to *reuse* aspects of a particular
  127. class in creating code that specializes and alters the functionality of
  128. that class. A compromise between encapsulation and flexibility is found by
  129. using *inheritance* in an object system. Inheritance is used to allow a
  130.  *subclass* to specialize the functionality of it's *parent class* (aka,
  131. the *superclass*):
  132.  
  133.     (send Class :NEW '(<ivar0> ... <ivarN>)
  134.                          '(<cvar0> ... <cvarM>)
  135.              <superclass>)
  136.  
  137. (<ivar0> ... <ivarN>) is a list of new instance variables in the subclass;
  138. (<cvar0> ... <cvarN>) is a list of new class variables in the subclass;
  139. <superclass> is a class instance representing the parent from which
  140. the new subclass inherits variables and methods.
  141.  
  142. "Inheritance" is occurring because all the instance variables of all the
  143. parent classes of the new subclass become the variables of each subclass
  144. instance. Furthermore, all methods defined on a parent class may also be
  145. used on a subclass instance. Note that while a subclass' methods can access
  146. the variables defined on the parent classes, the reverse isn't true.
  147.  
  148.  
  149. ** Object initialization.
  150.  
  151. As mentioned earlier, new object instances are created by sending the
  152. message :NEW to a class object. Sending the message :NEW to a class
  153. automatically sends message :ISNEW to the newly created instance. By
  154. default :ISNEW on an instance is a no-op method defined on class 'Object',
  155. which is the implicit [(grand)*]parent of all instances. If you want to
  156. initialize the instance/class variables of a particular class, you must
  157. define an :ISNEW method on the class.  Any parameters originally sent to
  158. the :NEW method will be passed on to the :ISNEW method and may be used to
  159. initialize an object to outside-world parameters.
  160.  
  161.  
  162. ** Example of using OOP features of XLISP with Motif widgets:
  163.  
  164. As currently implemented, the Motif class xmListWidgetClass makes it a bit
  165. baroque to create browsers (hopefully this will change in Motif 1.1).  The
  166. problem is that a "browser" is a kind of application that lends itself to
  167. object oriented techniques that are not always straightforward to support
  168. in C. One often has a collection of 'things' that one wants to display in a
  169. 'list' and perform actions on the 'thing' corresponding to the visual
  170. selection of an element in the displayed list. xmListWidgetClass will
  171. display an arrray of XmStrings in a list. When one or more elements in the
  172. list are selected, XmStrings corresponding to the selected elements are
  173. returned. Since the XmStrings you put into the list widget are not the
  174. XmStrings you get out, you must call XmStringCompare on each element of the
  175. collection of 'things' to find out which ones are selected.  Presumably,
  176. you'll want to do more than just get back an XmString...  normally one will
  177. want to access data structures associated with the XmString so as to perform
  178. an action dependent on those structures. This could be done with a lookup
  179. table, but there's also a better way...
  180.  
  181. WINTERP allows us to subclass the Motif list widget so as to make it have
  182. the kind of functionality we want. This subclass will contain an additional
  183. instance variable 'items' which is an array of arbitrary XLISP objects to
  184. be displayed in a textual browser made from the list widget. These objects
  185. can have completely different internal representations -- the only
  186. requirement is that they follow the protocol of being able to respond to
  187. the messages :DISPLAY_STRING and :DEFAULT_ACTION. :DISPLAY_STRING returns a
  188. string representation of the object to be displayed in the browser.
  189. :DEFAULT_ACTION is the action to be performed when a list item is browsed
  190. (by double clicking on the item).
  191.  
  192. The following creates the subclass <List_Browser> from superclass
  193. <XM_LIST_WIDGET_CLASS>:
  194.  
  195.     (setq List_Browser 
  196.         (send Class :NEW        ;create a class inst
  197.             '(items)        ;new instance vars
  198.             '()            ;no class vars
  199.             XM_LIST_WIDGET_CLASS))    ;superclass
  200.  
  201. So now all instances of <List_Browser> will contain an instance variable
  202. <items> and will respond to all the messages understood by the
  203. XM_LIST_WIDGET_CLASS. We want our list browser to behave as described
  204. above, so we define an :ISNEW method to initialize instance variable
  205. <items> to the list of arbitrary objects to be displayed.  <items> gets
  206. initialized to an array of objects, the list widget is created, and a
  207. XmNdefaultActionCallback is setup so that a double click will send the
  208. message :DEFAULT_ACTION to the browsed item:
  209.  
  210.     ;; (send List_Browser :new <items_list> <args-for-the-list-widget>)
  211.     ;; <items_list> is a list of BROWSER_OBJECTs as described above.
  212.     ;; <args-for-the-list-widget> -- these are the arguments that
  213.     ;;       will be passed on to the list widget
  214.     ;;
  215.     (send List_Browser :answer :isnew '(items_list &rest args)
  216.           '(
  217.         (let* (
  218.                (items_end_idx (length items_list))
  219.                (display_items (make-array items_end_idx)))
  220.  
  221.           ;; initialize the 'items' instance variable so that it
  222.           ;; holds all the BROWSER_OBJECTs passed in <items_list>
  223.           (setq items (make-array items_end_idx)) ;create the array
  224.           (do (                         ;copy elts from list to array
  225.                (i    0          (1+ i))
  226.                (elts items_list (cdr elts)))
  227.               ;; loop till no more elts
  228.               ((null elts))
  229.               ;; loop body
  230.               (setf (aref items i) (car elts))
  231.               (setf (aref display_items i) 
  232.                 (send (car elts) :display_string))
  233.               )
  234.  
  235.           ;; initialize the widget, passing in the browser items.
  236.           (apply 'send-super `(:isnew
  237.                        ,@args
  238.                        :xmn_selection_policy :browse_select
  239.                        :xmn_items ,display_items
  240.                        :xmn_item_count ,items_end_idx
  241.                        ))
  242.           )
  243.  
  244.         ;; set up a callback on the list widget initialized above such
  245.         ;; that a double click on the browser-item will send the
  246.         ;; message :default_action to the BROWSER_OBJECT.
  247.         (send-super :add_callback :xmn_default_action_callback
  248.                 '(callback_item_position)
  249.                 '((send (aref items (1- callback_item_position))
  250.                     :default_action))
  251.                 )
  252.         )
  253.           )
  254.  
  255.  
  256. In the above code, SEND-SUPER works just like send, except that it doesn't
  257. require you to give it the object to send the message to.  Instead, it
  258. implicitly assumes that it will be called from within a method, and will
  259. automatically send the message to a superclass of the object's class.  The
  260. (apply 'send-super ...) form is actually calling the :ISNEW (instance
  261. initializer) method on XM_LIST_WIDGET_CLASS, which actually creates the
  262. widget via XmCreateList() or XmCreateScrolledList(). The APPLY '`'
  263. (BACKQUOTE) and '&rest args' (LAMBDA LIST) features of Lisp allow us to
  264. splice in the argument list passed to the instance of List_Browser into the
  265. function that actually creates the widget. Finally, method :add_callback is
  266. the WINTERP equivalent of XtAddCallback(). See the documentation on methods
  267. on WIDGET_CLASS for more details.
  268.  
  269. The Motif List widget also defines a number of "methods" implemented as C
  270. routines such as XmListAddItem(), XmListAddItemUnselected(),
  271. XmListDeleteItem(), and XmListDeletePos(). In WINTERP, we define these as
  272. methods :ADD_ITEM, :ADD_ITEM_UNSELECTED, :DELETE_ITEM, and :DELETE_POS
  273. respectively. Since these methods modify the collection of objects
  274. represented by the list widget, we must update the internal array of
  275. objects <items> to correspond with the items displayed. We do this by
  276. intercepting those messages to the superclass of class <List_Browser> and
  277. handle them in <List_Browser> so as to update the appropriate data:
  278.  
  279.     (send List_Browser :answer :ADD_ITEM '(item position)
  280.           '(
  281.         (setq items (array-insert-pos items (1- position) item))
  282.         (send-super :add_item 
  283.                 (send item :display_string) 
  284.                 position)
  285.         )
  286.           )
  287.  
  288.     (send List_Browser :answer :ADD_ITEM_UNSELECTED '(item position)
  289.           '(
  290.         (setq items (array-insert-pos items (1- position) item))
  291.         (send-super :add_item_unselected 
  292.                 (send item :display_string)
  293.                 position)
  294.         )
  295.           )
  296.  
  297.     (send List_Browser :answer :DELETE_ITEM '(item)
  298.           '(
  299.         ;; this is too lame to implement... requires that we compare
  300.         ;; item with the result of :display_string done on every elt
  301.         ;; of ivar 'items'
  302.         (error "Message :DELETE_ITEM not supported in List_Browser")
  303.         )
  304.           )
  305.  
  306.     (send List_Browser :answer :DELETE_POS '(position)
  307.           '(
  308.         (setq items (array-delete-pos items (1- position)))
  309.         (send-super :delete_pos position)
  310.            )
  311.          )
  312.  
  313. To see how this subclassed list browser is used, and also to see how one
  314. might write a sample application in WINTERP using the object oriented
  315. features of XLISP, see ./winterp/examples/grep-br.lsp.  That file
  316. implements a simple search browser based on the UN*X command 'grep'. See
  317. also ./winterp/examples/mail-br.lsp to see how you can build a simple
  318. mh-based mail browser. Finally, as another example of subclassing Motif
  319. widgets, see ./winterp/examples/radiobox2.lsp.
  320. -------------------------------------------------------------------------------
  321.         Niels Mayer -- hplabs!mayer -- mayer@hplabs.hp.com
  322.           Human-Computer Interaction Department
  323.                Hewlett-Packard Laboratories
  324.                   Palo Alto, CA.
  325.                    *
  326.  
  327.  
  328.