结论:
当对象的类型不影响类中函数的行为时,就要使用模板来生成这样一组类。
当对象的类型影响类中函数的行为时,就要使用继承来得到这样一组类。
下面的代码通过定义一个链表来实现 Stack 类,假设堆栈的对象类型为 T:
class Stack {
public:
Stack();
~Stack();
void push(const T& object);
T pop();
bool empty() const; // 堆栈为空?
private:
struct StackNode { // 链表节点
T data; // 此节点数据
StackNode *next; // 链表中下一节点
// StackNode 构造函数,初始化两个域
StackNode(const T& newData, StackNode *nextNode)
: data(newData), next(nextNode) {}
};
StackNode *top; // 堆栈顶部
Stack(const Stack& rhs); // 防止拷贝和
Stack& operator=(const Stack& rhs); // 赋值(见条款 27)
};
Stack::Stack(): top(0) {} // 顶部初始化为 null
void Stack::push(const T& object)
{
top = new StackNode(object, top); // 新节点放在
} // 链表头部
T Stack::pop()
{
StackNode *topOfStack = top; // 记住头节点
top = top->next;
T data = topOfStack->data; // 记住节点数据
delete topOfStack;
return data;
}
Stack::~Stack() // 删除堆栈中所有对象
{
while (top) {
StackNode *toDie = top; // 得到头节点指针
top = top->next; // 移向下一节点
delete toDie; // 删除前面的头节点
}
}
bool Stack::empty() const
{ return top == 0; }
这些代码毫无吸引人之处。实际上,唯一有趣的一点在于:即使对 T 一无所知,你还是能够写出每个成员函数。 (上面的代码中实际上有个假设,即,假设可以调用 T 的拷贝构造函数;但正如条款 45 所说明的,这是一个绝对合理的假设)不管 T 是什么,对构造,销毁,压栈,出栈,确定栈是否为空等操作所写的代码不会变。除了"可以调用 T 的拷贝构造函数" 这一假设外,stack 的行为在任何地方都不依赖于 T。这就是模板类的特点:行为不依赖于类型。
另一种情况:
作为一位爱猫的宠物迷,你想设计一个类来表示猫。这也将需要多个不同的类,因为每个品种的猫都会有点不同。和所有对象一样,猫可以被创建和销毁,但,正如所有猫迷所知道的,猫所做的其它事不外乎吃和睡。然而,每一种猫吃和睡都有各自惹人喜爱的方式。
注意这一条:"每一种猫吃和睡都有各自惹人喜爱的方式"。这意味着必须为每种不同的猫实现不同的行为。不可能写一个函数来处理所有的猫,所能做的只能是制定一个函数接口,所有种类的猫都必须实现它。啊哈!衍生一个函数接口的方法只能是去声明一个纯虚函数
class Cat {
public:
virtual ~Cat(); // 参见条款 14
virtual void eat() = 0; // 所有的猫吃食
virtual void sleep() = 0; // 所有的猫睡觉
};
class Siamese: public Cat {
public:
void eat();
void sleep();
...
};
class BritishShortHairedTabby: public Cat {
public:
void eat();
void sleep();
...
};
总结:
代码重用的两种主要方式是,模板和继承:
模板:当对象的类型不影响类中函数的行为时,就要使用模板来生成这样一组类。
当对象的类型影响类中函数的行为时,就要使用继承来得到这样一组类。