虚复制函数

本文讨论了在多态环境中如何复制类型未知的对象,通过实现虚复制函数,允许子类自行创建新副本,无需具体了解其类型。

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//解决复制编译时类型未知的对象
//我们可能出于一个多态性的环境中,我们能够知道对象的基类的类型,但是不知道对象本身的类型,怎样复制这种类型的对象呢?
class Vehicle{
public:
	virtual double weight() const = 0;
	virtual void start() = 0;

    	virtual Vehical* copy() const = 0;  // *这个就是虚复制函数,它会被其子类继承,在子类中被实现,因此要生成子类对象的一个新副本,只需调用子类的复制函数,无需知道子类的具体类型
	virtual ~Vehical(){}	//处理完一个对象后,需要清除该对象需要一个虚析构函数
}

class Truck : public Vehical { /* ... */ };

Vehical* Truck::copy() const   //举例:在子类Truck中copy函数的实现
{
	return new Truck( *this );
}

### C语言中函数的概念及其实现 #### 什么是函数? 在C语言中,虽然没有像C++那样的内置支持来实现多态行为,但可以通过手动创建函数表(vtable)以及动态绑定机制来模拟这种功能。函数是一种用于实现运行时多态的技术,在继承结构下允许调用者通过基类接口访问派生类的具体实现[^1]。 #### 如何在C语言中实现函数? 为了模仿C++中的函数特性,可以采用以下方法: 1. **定义一个指向函数的指针数组作为函数表** 这个表格存储了各个成员函数的实际地址。每个对象都持有一个指向该表的指针。 2. **初始化函数表并将其赋给每一个实例** 当创建一个新的对象时,需确保它的`this->vptr`被设置成对应类型的函数表。 以下是具体代码示例展示如何构建这样的系统: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义函数表项类型 typedef void (*FuncPtr)(void); // 基础结构体代表父类A struct A { FuncPtr vfunc; // 指向函数表的第一个条目 }; // 子类B扩展自A struct B { struct A base; }; // 函数实现 void func_A() { printf("Function from class A\n"); } void func_B() { printf("Overridden function from class B\n"); } int main(){ // 创建函数表 FuncPtr vtable[] = { &func_A }; // 初始化base object with its own virtual table pointer. struct A obj_a = { .vfunc=vtable[0]}; ((FuncPtr)obj_a.vfunc)(); // 修改函数表以适应子类需求 vtable[0]=&func_B; // 初始化derived object pointing to new virtual table entries. struct B obj_b={{{vtable[0]}}}; ((FuncPtr)((obj_b.base).vfunc))(); } ``` 上述例子展示了怎样利用简单的数据结构和函数指针去复制出类似于OOP里的概念[^2]。 #### 使用场景分析 尽管这种方法增加了复杂度,但它提供了极大的灵活性,尤其是在嵌入式开发或者跨平台项目里可能需要用到这些技术的地方。它使得即使是在不完全支持OO特性的低级程序设计环境中也能享受到部分高级抽象带来的便利。
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