这请问这道题怎么做?c++

  我举一个最简单的例子:比如现在有两个: Triangle和Circle图形,他们都是shape类型。现在我们想要统一管理这些几何形状图形。我们应该怎么做了? 显然有两种典型的设计模式:继承和模板。

   继承的实现往往是一个抽象的基类,这个基类的作用往往是提供接口,往往不会真正的去实现,比如:我们想要 Triangle 和 Circle 都有一个查询面积的接口,我们可以这样实施一个基类。

这样就有一个统一的接口,如果我们的 Circle类和Rectangle 类, public 继承Shape类,那么他们就可以得到 Shape类的这个函数

 这个时候,父类和子类的 get_area()都有着良好的定义,而且是可以被调用的。

一般而言,调用的是哪个函数(父类或者子类),会取决于指针是什么类型,这当然在编译期就能确定,但是你没有办法 用  shape* 类型的指针来管理 Circle 或者 Tranigle。比如:

那怎么解决这个问题了 ?C++ 提出了 虚函数的概念

  •  某基类中声明为virtual并在一个或多个派生类中重新定义的成员函数叫做虚函数。
  • 由于编写代码的时候并不能确定被调用的是基类的函数还是哪个派生类的函数,所以被成为“虚”函数
  • 编译时看看 Shape 类有没有这个接口, 而在运行时会查虚函数表, 才决定具体调用哪个

现在我们将刚刚那个例子重新修改下:

很显然:将函数声明为虚函数之后, shape *s1指针就可以管理Circle类了,它可以直接调用:Circle::get_area()函数。(它在运行期,会查虚函数表,根据指针具体类型,决定调用那个函数)

  1.    所以有了上面的铺垫,我们就有一种设计模式:抽象类 AbstractClass , 这个抽象类设计一大堆虚函数,然后具体类 DiscreteClass负责实现,最后使用 AbstractClass* 指针来管理具体类的对象,这是一种运行时的多态(动态多态)

   在实践中,通常我们需要禁止抽象类的接口调用,也就是禁止调用  Shape::get_area()函数,那么为了实现这一点,我们需要把抽象类声明成 纯虚函数。这样就可以防止新建抽象类的实例,进而防止调用抽象类的函数了。纯虚函数声明 :virtual 函数类型 函数名 (参数表列) =

(1)纯虚函数没有函数体; 
(2)最后面的“=0”并不表示函数返回值为0,它只起形式上的作用,告诉编译系统“这是虚函数”; 
(3)这是一个声明语句,最后有分号。 

  • 纯虚函数只有函数的名字而不具备函数的功能,不能被调用。 
  • 纯虚函数的作用是在基类中为其派生类保留一个函数的名字,以便派生类根据需要对他进行定义。如果在基类中没有保留函数名字,则无法实现多态性。 
  • 如果在一个类中声明了纯虚函数,在其派生类中没有对其函数进行定义,则该虚函数在派生类中仍然为纯虚函数。

除了通过继承关系实现多态之外,C++还提供了一种方式来实现这个需求:模板。

想要变成模板,类模板的参数只能是整形或者类型名,所以我们给每一个形状一个编号

然后给模板传递一个编号

继承、模板与 CRTP —— 谈谈 C++ 多态设计模式 - 知乎

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