Object-base编程

最新推荐文章于 2022-07-15 00:22:32 发布

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原文链接：https://my.oschina.net/u/854744/blog/418471

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#c/c++ #python

本文探讨了C++中多态的使用及其引入的耦合问题，并提出使用函数对象作为替代方案，以实现更灵活的功能注入。通过实例展示了如何在C++0x中利用`std::function`和`std::bind`来简化代码结构，提高程序的可维护性和扩展性。

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在C++中，一般的架构设计都是基于多态，基于接口编程。一般的是基类提供接口，子类根据具体的业务逻辑来实现接口，以此来提供程序设计的过程中的可注入性，提高灵活性，但是事实可能不经如此。引入了多态，其实也就是引入了耦合，其强制规定了继承基类和接口的形式，这在整体继承体系中都是不可以更改的。

如下例子：

#ifndef ANIMAL_H
#define ANIMAL_H

#include <iostream>

class Animal
{
public:
	virtual void eat() = 0;
	virtual ~Animal() = 0;

};

Animal::~Animal()
{

}


class Dog : public Animal
{
public:
	void eat()
	{
		std::cout << "DOG EAT MEAT!\n";

	}

	~Dog() {}


};


class Cat : public Animal
{
public:
	void eat()
	{
		std::cout << "CAT EAT FISH!\n";
	}

	~Cat() {}
};


class Pet
{
public:
	Pet(Animal *_a) : _aAnimal(_a)
	{
	}

~Pet()

delete _aAnimal;

}

	void eat() 
	{
		_aAnimal->eat();
	}

private:
	Animal *_aAnimal;
};





#endif // ANIMAL_H

在main函数中

Dog *dog = new Dog();

	Pet p(dog);
	p.eat();



	Cat *cat = new Cat();

	Pet p1(cat);
	p1.eat();

我们通过多态实现了注入，这就和具体类型和函数形式相关，可是如果现在，我们的eat还是多了个参数Foot，那么我们只有改源码，可以改动eat函数原型，或则在添加一个eat函数，这就是多态引入的耦合。

C++0x中的bind函数和function模板类为我们提供了很好的设计解决方案，提供多态基于函数对象，其只和函数的返回值和参数有关。陈硕老师称其为Object-base编程，通过对象来完成功能注入。拳拳到肉（陈老师原话）。关于bind和function不清楚的可以先了解下，这边就不赘述了。

看这个例子：

#include <iostream>
#include <functional>
#include <list>



class Work
{
public:

	typedef std::function<void ()> doAmessage;



	void registerDoMessage(const doAmessage &f)
	{
		_aAmessage = f;
	}


	void do_aTask()
	{
		std::cout << "DO A TASK!\n";
	}

	void aMessageComing()
	{
		_aAmessage();
	}

private:
	doAmessage _aAmessage;




};

class Logic
{
public:
	typedef std::function<void ()> doTaskCallBack;
	Logic(const doTaskCallBack &f) : _dtask(f)
	{

	}

	void make()
	{
		_dtask();
	}

	void aMessageComing()
	{
		_messageList.push_back("A TASK!");
	}


	void printMessages()
	{
		for (auto ite = _messageList.begin(); ite != _messageList.end(); ++ite)
		{
			std::cout << (*ite).data() << '\n';
		}

		
	}



private:
	doTaskCallBack _dtask;

	std::list<std::string> _messageList;



};



int main()
{
	//std::cout << "Hello World\n";

	Work worker;
	Logic logic(std::bind(&Work::do_aTask,worker));
	worker.registerDoMessage(std::bind(&Logic::aMessageComing,&logic));

	logic.make();

	worker.aMessageComing();
	worker.aMessageComing();

	logic.printMessages();



	return 0;
}

work是一个底层的操作类，Logic是一个与业务相关的类，work为Logic提供一些底层服务，logic知道work对底层数据的操作。

Work::do_aTask为Logic提供服务，在Logic::make中调用，在

Logic logic(std::bind(&Work::do_aTask,worker));
这句完成了注入操作。

Work::aMessageComing，需要Logic提供的具体的逻辑，在

worker.registerDoMessage(std::bind(&Logic::aMessageComing,&logic));

完成了注入。

如果现在我定义了一个class，其只用提供一个void xxx()成员函数，那就可以直接绑定给Work使用。

可以注意到我的回调对象都是

std::function<void ()>

为什么，我是想在提供一些变化。

比如，

Logic的

aMessageComing(Parameter *_p)

函数添加了一个函数，我希望Work不需要改变，这就需要一个参数，使用对象来实现对参数的保存。

定义如下：

struct Parameter
{
	Parameter() : 
		para1(0),
		para2(0)
	{
 
	}
	int para1;
	int para2;
};

使用如下：

Parameter para;
Work worker;
Logic logic(std::bind(&Work::do_aTask,worker));
worker.registerDoMessage(std::bind(&Logic::aMessageComing,&logic,&para));
logic.make();
worker.aMessageComing();
para.para2 += 10;
worker.aMessageComing();
logic.printMessages();

运行结果：

这样可以不改变Work，多引入一个参数，可是却也映入了一个全局的变量，在需要的使用需要改变参数，因为可能我们不知道函数的调用时间，我们需要做随时改变。

这样我们就不需要通过继承完成注入，使用function和bind需要通过对象来完成注入。

不使用继承虚函数使用函数对象可以获得运行时的效率，函数对象可以被inline，提供了性能优化。

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