原型(Prototype)模式

原型模式

用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝原型创建新的对象,防止浅拷贝的发生,由被拷贝对象控制拷贝行为。

功能类似于拷贝构造，拷贝构造的调用由程序自动调用。而原型模式的Clone由被拷贝对象调用。完成对象实例的自拷贝。在大话设计模式中：

A a;
A b = a;
A c = b;

在某些语言中,b和c被认为是a的引用。与a公用一个内存实例。在c++中这被优化为使用拷贝构造来生成新对象。

为了抽象出自拷贝的特性，抽奖出接口类Prototype，包含Clone函数。

//Prototype.hpp

#ifndef _DESIGN_PATTERN_PROTOTYPE_PROTOTYPE_HPP_
#define _DESIGN_PATTERN_PROTOTYPE_PROTOTYPE_HPP_

namespace design_pattern
{

class Prototype
{
public:
	virtual Prototype *Clone()const = 0;
};

class ConcretePrototype : public Prototype
{
public:
	ConcretePrototype() {}
	ConcretePrototype(ConcretePrototype const &b) {}
	Prototype* Clone() const
	{
		return new ConcretePrototype(*this);
	}
};
}

#endif // !_DESIGN_PATTERN_PROTOTYPE_PROTOTYPE_HPP_

//Prototype_main.cpp

#include <iostream>
#include <memory>
#include "prototype.hpp"
using design_pattern::Prototype;
using design_pattern::ConcretePrototype;
using std::unique_ptr;
using std::make_unique;
using std::cout;
using std::endl;

int main()
{
	ConcretePrototype c;
	Prototype * prot = &c;
	unique_ptr<Prototype *> prot1 = make_unique<Prototype *>(prot->Clone());

	cout << "proto: " << &prot << "  clone proto: " << prot1.get() << endl;
	return 0;
}

语法tips

C/C+±-动态弱类型语言:

• 动态/静态类型语言–类型检查阶段
  1. 静态类型语言：在编译器进行类型检查，定义时需明确写出变量类型。C， Java
  2. 动态类型语言：在运行时进行类型检查，定义时不强制要求明确变量类型。Python
• 强类型/弱类型语言–是否允许隐式类型转换
  1. 强类型语言：数据类型一旦定义，若非经过显示类型强转，类型不变。Python
  2. 弱类型语言：数据类型可以隐式转换。C/C++

C++四种cast:

• dynamic_cast<> 允许RTTI类型转换，完成派生类到基类的类型转换

• static_cast<> 类似C的强制类型转换

  double  <-   float
    ^
    |
  long
    ^
    |
  unsigned
    ^
    |
  int     <-   char, short
  

• const_cast<> 取消const属性的类型转换

• reinterpret_cast<>：对对象内存重新解释

  与static_cast<>的区别在于对继承情况下的类型转换：

  class A { virtual void func(){}};
  
  class C : public A {};
  
  //Class mem layout
  // 0 -  C:
  // 0 -       A:  vfptr
  // 4 -       ---
  //           B:
  // 
  

unique_ptr vs scoped_ptr:

• std::unique_ptr 可转移所有权，boost::scoprd_ptr 不可转移
• unique_ptr的构造需make_unique模版函数
• make_unique不能进行实参推演
• unique_ptr模版实参使用实体类型。不带指针*.

NULL vs nullptr

• NULL的定义：

#ifndef NULL
    #ifdef __cplusplus
        #define NULL 0
    #else
        #define NULL ((void *)0)
    #endif
#endif

• NULL 在cplusplus中时整型常量0，不带有指针语义。在cplusplus中的模板匹配中会出现问题。

• 而nullptr则具有通用指针的语义。

• OPPO d; Brand *ptr = &d; 与 Brand *ptr = &OPPO();

  语法上可行，后者运行时不调用OPPO构造函数。

  由于Brand中存在纯虚函数，在虚函数表中纯虚函数使用_purecall填充。编译时不出错，运行时引发调用Abort()