静态分派,动态分派,多分派,单分派 -------------- visitor模式准备

本文深入解析了静态分派与动态分派的概念,并通过实例详细解释了单分派和多分派的区别及其工作原理。了解不同分派机制对于掌握面向对象编程至关重要。

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一,静态分派:
1,定义:发生在编译时期,分派根据静态类型信息发生,重载就是静态分派
2,什么是静态类型:变量被声明时的类型是静态类型
??????什么是动态类型:变量所引用的对象的真实类型
3,有两个类,BlackCat ,WhiteCat都继承自Cat
如下调用
ExpandedBlockStart.gif ContractedBlock.gif class ?Cat dot.gif {}
ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gif
class ?WhiteCat? extends ?Cat dot.gif {}
ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gif
class ?BlackCat? extends ?Cat dot.gif {}
ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gif
public ? class ?Person? dot.gif {
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif????
public?void?feed(Cat?cat)dot.gif{
InBlock.gif????????System.out.println(
"feed?cat");
ExpandedSubBlockEnd.gif????}

ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif????
public?void?feed(WhiteCat?cat)dot.gif{
InBlock.gif????????System.out.println(
"feed?WhiteCat");
ExpandedSubBlockEnd.gif????}

ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif????
public?void?feed(BlackCat?cat)dot.gif{
InBlock.gif????????System.out.println(
"feed?BlackCat");
ExpandedSubBlockEnd.gif????}

ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif????
public?static?void?main(String[]?args)?dot.gif{
InBlock.gif????????Cat?wc?
=?new?WhiteCat();
InBlock.gif????????Cat?bc?
=?new?BlackCat();
InBlock.gif????????Person?p?
=?new?Person();
InBlock.gif????????p.feed(wc);
InBlock.gif????????p.feed(bc);
ExpandedSubBlockEnd.gif????}

InBlock.gif
ExpandedBlockEnd.gif}

None.gif
运行结果是:
feed cat
feed cat
这样的结果是因为重载是静态分派,在编译器执行的,取决于变量的声明类型,因为wc ,bc都是Cat所以调用的都是feed(Cat cat)的函数.
二,动态分派
1,定义:发生在运行期,动态分派,动态的置换掉某个方法。
还是上边类似的例子:
ExpandedBlockStart.gif ContractedBlock.gif class ?Cat dot.gif {
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif????
public?void?eat()dot.gif{
InBlock.gif????????System.out.println(
"cat?eat");
ExpandedSubBlockEnd.gif????}

ExpandedBlockEnd.gif}

ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gif
public ? class ?BlackCat? extends ?Cat dot.gif {
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif????
public?void?eat()dot.gif{
InBlock.gif????????System.out.println(
"black?cat?eat");
ExpandedSubBlockEnd.gif????}

ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif????
public?static?void?main(String[]?args)dot.gif{
InBlock.gif????????Cat?cat?
=?new?BlackCat();
InBlock.gif????????cat.eat();
ExpandedSubBlockEnd.gif????}

ExpandedBlockEnd.gif}
这个时候的结果是:
black cat eat
这样的结果是因为在执行期发生了向下转型,就是动态分派了。

三,单分派:
1,定义:根据一个宗量的类型进行方法的选择
四,多分派:
1,定义:根据多于一个宗量的类型对方法的选择
2,说明:多分派其实是一系列的单分派组成的,区别的地方就是这些但分派不能分割。
3,C++ ,Java都是动态单分派,静态多分派语言
多分派的语言有:CLOS? Cecil

最后的部分:

看完本文,如果你对visitor模式有更多的兴趣,想了解更多请看如下几篇文章。
1,静态分派,动态分派,多分派,单分派 --------------?? visitor模式准备(本文)
2,访问差异类型的集合类 ------------------------?? visitor模式入门
3,visitor模式理论及学术概念-------------------?? visitor模式进一步
4,重载overloading和覆写overriding哪个更早执行--?? visitor帮助篇
虽然排列顺序是1,2,3,4但是我个人建议的学习方式是2,1,3,4因为这个顺序更方便一般人理解

88947.html

dreamstone 2006-12-20 01:08 发表评论
<think>嗯,用户想了解《Modern C++ Design》这本书中关于泛型编程与设计模式的应用。首先,我需要回忆这本书的核心内容,特别是泛型编程和设计模式结合的部分。记得书中提到了Policy-Based Design,这是通过模板将策略分离,提高代码复用和灵活性。例如,通过模板参数来定义不同的策略,这样可以在编译时选择不同的行为,而无需运行时多态。 然后,用户可能想知道具体的应用例子,比如书中提到的类型列表(TypeList)和Visitor模式。类型列表用来处理多种类型的情况,而Visitor模式则允许在不修改类结构的情况下添加新操作。这些内容需要结合书中的例子进行说明,比如引用中的NotifyContainer类,它根据是否为多态类型选择不同的复制策略,这里用到了静态分发技术,避免运行时判断的开销。 另外,用户可能对泛型编程如何替代传统设计模式感兴趣。比如,策略模式和模板方法模式在泛型编程中的实现方式。书中提到的Policy Classes和Mixins技术,允许通过组合不同的策略类来实现灵活的设计,这比继承更灵活,减少耦合。 还需要注意用户提供的引用内容,特别是引用[4]中提到的设计原则,如“任何可以用多种方式完成的事情都应该被识别并从类迁移到策略”。这说明书中强调将可变部分抽象为策略,提升代码的可维护性和扩展性。 用户的问题可能涉及如何将设计模式C++的泛型特性结合,比如使用模板实现工厂模式或单例模式。书中可能提供了具体的代码示例,如通过模板元编程在编译时生成代码,或者使用traits技术进行类型分发。 此外,需要解释书中提到的技术如何影响软件设计,比如静态多态和动态多态的对比,编译时决策的优势,以及如何通过策略组合减少虚函数开销。这可能涉及到性能优化和应用场景的选择,比如高性能系统或需要灵活配置的库设计。 最后,用户可能希望了解学习这本书的难点和实际应用中的挑战,比如模板元编程的复杂性,编译错误信息的难以理解,以及如何在实际项目中平衡灵活性和代码可读性。需要结合书中的建议,如分阶段应用和结合具体场景,来给出实用的建议。</think>### 《Modern C++ Design》中泛型编程与设计模式的应用解析 《Modern C++ Design》由Andrei Alexandrescu撰写,是C++领域探讨泛型编程与设计模式融合的经典著作。以下从核心思想、关键技术及应用场景逐步分析: --- #### 1. **核心思想:策略化设计(Policy-Based Design)** 书中提出**“策略化设计”**,通过泛型编程将算法、行为或实现细节抽象为可插拔的**策略类**。例如: ```cpp template <class CreationPolicy> class Widget : public CreationPolicy { // 使用CreationPolicy的策略创建对象 }; ``` - **优势**:将类功能的可变部分迁移到策略模板参数,避免继承导致的耦合[^4]。 - **应用示例**:对象创建、内存管理、线程安全等场景可通过替换策略实现灵活配置。 --- #### 2. **泛型编程与设计模式的结合** ##### (1) **类型列表(TypeList)** 通过模板元编程实现类型集合操作,例如: ```cpp typedef Typelist<int, Typelist<float, NullType>> MyTypes; ``` - **作用**:支持编译时类型遍历,用于生成代码或实现多分派[^2]。 - **应用场景**:工厂模式中自动注册多个类型。 ##### (2) **Visitor模式的泛型实现** 传统Visitor模式依赖运行时类型检查,而书中通过模板和类型推导实现编译时分发: ```cpp template <typename T> void Visit(T& element) { // 编译时绑定处理逻辑 } ``` - **优势**:消除虚函数调用开销,提升性能[^3]。 --- #### 3. **关键技术:静态分发与策略组合** ##### (1) **静态分发(Static Dispatch)** 通过模板参数在编译时选择行为,例如引用中的`NotifyContainer`类: ```cpp template<class T, bool isPolymorphic> class NotifyContainer { void doSomething() { // 根据isPolymorphic选择复制或克隆 } }; ``` - **对比动态多态**:避免运行时类型判断,提升效率。 ##### (2) **策略组合(Policy Composition)** 通过多重继承或模板参数组合策略: ```cpp template <class ThreadPolicy, class LogPolicy> class Database : public ThreadPolicy, public LogPolicy { ... }; ``` - **设计哲学**:任何可变的实现都应被抽象为策略,而非固化在类中[^4]。 --- #### 4. **实际应用场景** 1. **可复用的程序库设计** 如Loki库中的智能指针、对象工厂,通过策略化设计支持高度定制。 2. **高性能系统开发** 静态分发和编译时优化减少运行时开销,适用于游戏引擎、实时系统。 3. **复杂算法扩展** 泛型模式支持算法与数据结构的解耦(如STL迭代器设计)。 ---
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