Абстра́ктный тип да́нных (АТД) — это тип данных, который предоставляет для работы с элементами этого типа определённый набор функций, а также возможность создавать элементы этого типа при помощи специальных функций. Вся внутренняя структура такого типа спрятана от разработчика программного обеспечения — в этом и заключается суть абстракции. Абстрактный тип данных определяет набор функций, независимых от конкретной реализации типа, для оперирования его значениями. Конкретные реализации АТД называются структурами данных.
В программировании абстрактные типы данных обычно представляются в виде интерфейсов, которые скрывают соответствующие реализации типов. Программисты работают с абстрактными типами данных исключительно через их интерфейсы, поскольку реализация может в будущем измениться. Такой подход соответствует принципу инкапсуляции в объектно-ориентированном программировании. Сильной стороной этой методики является именно сокрытие реализации. Раз вовне опубликован только интерфейс, то пока структура данных поддерживает этот интерфейс, все программы, работающие с заданной структурой абстрактным типом данных, будут продолжать работать. Разработчики структур данных стараются, не меняя внешнего интерфейса и семантики функций, постепенно дорабатывать реализации, улучшая алгоритмы по скорости, надежности и используемой памяти.
Различие между абстрактными типами данных и структурами данных, которые реализуют абстрактные типы, можно пояснить на следующем примере. Абстрактный тип данных список может быть реализован при помощи массива или линейного списка, с использованием различных методов динамического выделения памяти. Однако каждая реализация определяет один и тот же набор функций, который должен работать одинаково (по результату, а не по скорости) для всех реализаций.
Абстрактные типы данных позволяют достичь модульности программных продуктов и иметь несколько альтернативных взаимозаменяемых реализаций отдельного модуля.
| Типы данных | |
|---|---|
| Неинтерпретируемые | |
| Числовые | |
| Текстовые | |
| Ссылочные |
Адрес • Ссылка • Ссылка в С++ • Указатель • Обёртка |
| Композитные |
Алгебраический тип данных (обобщённый) • Массив • Ассоциативный массив • Класс • Список • Кортеж • Объект • Структура • Множество • Объединение (меченое) |
| Другие |
Логический • Низший • Высший • Перечисляемый • Коллекция • Исключение • Функциональный • Род (Метакласс) • Монада • Семафор • Поток • Void |
| Связанные темы |
Абстрактный тип данных • Примитивный тип • Структура данных • Дженерик • Переменная типа • Интерфейс • Конструктор данных • Конструктор типов • Приведение типа • Система типов |
Абстрактный тип данных.