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C++多态技术

作者 佚名技术 来源 程序设计 浏览 发布时间 2012-06-29
ane airplane;
  run_vehicle(car); // 调用Car::run()
  run_vehicle(airplane); // 调用Airplane::run()
}

现在Vehicle用作模板参数而非公共基类对象(事实上,这里的Vehicle只是一个符合直觉的记号而已,此外别无它意)。经过编译器处理后,我们最终会得到run_vehicle<Car>()和 run_vehicle<Airplane>()两个不同的函数。这和动态多态不同,动态多态凭借虚函数分派机制在运行期只有一个run_vehicle()函数。

我们无法再透明地处理异质对象集合了,因为所有类型都必须在编译期予以决定。不过,为不同的vehicles引入不同的集合只是举手之劳。由于无需再将集合元素局限于指针或引用,我们现在可以从执行性能和类型安全两方面获得好处:

// static_poly_2.cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include "static_poly.h"
// run同质vehicles集合
template <typename Vehicle>
void run_vehicles(const std::vector<Vehicle>& vehicles)
{
  for (unsigned int i = 0; i < vehicles.size(); ++i)
  {
    vehicles[i].run(); // 根据vehicle的具体类型调用相应的run()
  }
}
int main()
{
  Car car1, car2;
  Airplane airplane1, airplane2;
  std::vector<Car> vc; // 同质cars集合
  vc.push_back(car1);
  vc.push_back(car2);
  //vc.push_back(airplane1); // 错误:类型不匹配
  run_vehicles(vc); // run cars
  std::vector<Airplane> vs; // 同质airplanes集合
  vs.push_back(airplane1);
  vs.push_back(airplane2);
  //vs.push_back(car1); // 错误:类型不匹配
  run_vehicles(vs); // run airplanes
}

两种多态机制的结合使用

在一些高级C++应用中,我们可能需要结合使用动态多态和静态多态两种机制,以期达到对象操作的优雅、安全和高效。例如,我们既希望一致而优雅地处理vehicles的run问题,又希望“安全而高效”地完成给飞行器(飞机、飞艇等)进行“空中加油”这样的高难度动作。为此,我们首先将上面的vehicles类层次结构改写如下:

// dscombine_poly.h
#include <iostream>
#include <vector>
// 公共抽象基类Vehicle
class Vehicle
{
  public:
  virtual void run() const = 0;
};
// 派生于Vehicle的具体类Car
class Car: public Vehicle
{
public:
  virtual void run() const
  {
    std::cout << "run a car\n";
  }
};
// 派生于Vehicle的具体类Airplane
class Airplane: public Vehicle
{
public:
  virtual void run() const
  {
    std::cout << "run a airplane\n";
  }
  void add_oil() const
  {
    std::cout << "add oil to airplane\n";
  }
};
// 派生于Vehicle的具体类Airship
class Airship: public Vehicle
{
public:
  virtual void run() const
  {
    std::cout << "run a airship\n";
  }
 
  void add_oil() const
  {
    std::cout << "add oil to airship\n";
  }
};

我们理想中的应用程序可以编写如下:

// dscombine_poly.cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include "dscombine_poly.h"
// run异质vehicles集合
void run_vehicles(const std::vector<Vehicle*>& vehicles)
{
  for (unsigned int i = 0; i < vehicles.size(); ++i)
  {
    vehicles[i]->run(); // 根据具体的vehicle类型调用对应

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