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使用不同的实现文件来实现多态性可以吗?

implementation polymorphism inheritance c++

Michael J · 技术社区 · 10 年前

在给定接口有多个所需实现的情况下,但在编译时已知所需的具体实现,那么简单地将make文件指向同一标头的不同实现文件是错误的吗?

例如,如果有一个定义汽车的程序(car.h)

// Car.h
class Car {
  public: 
    string WhatCarAmI();
}

在构建时,我们知道我们想要的是法拉利还是菲亚特,给每个相应的文件:

// Ferrari.cpp
#include "Car.h"
string Car::WhatCarAmI() { return "Ferrari"; }

而对于另一种情况(不出所料)

// Fiat.cpp
#include "Car.h"
string Car::WhatCarAmI() { return "Fiat"; }

现在,我意识到我可以让菲亚特和法拉利衍生的Car对象,并在运行时选择我想要构建的对象。类似地,我可以对它进行模板化,并让编译器在编译时选择构建哪个。然而,在这种情况下,这两个实现都涉及不应该相交的单独项目。

鉴于此,按照我的建议,简单地在给定项目的makefile中选择正确的.cpp是错误的吗?最好的方法是什么?

3 回复 | 直到 10 年前

Community Mohan Dere 9 年前

实施

由于这是静态多态性,奇怪的递归模板模式可能比交换一个cpp文件更为惯用——这看起来相当老套。如果您想让多个实现在一个项目中共存,同时易于与强制的单一实现构建系统一起使用,那么CRTP似乎是必需的。我想说,它有很好的文档记录,并且能够做到这两者(因为你永远不知道以后会需要什么),这使它具有优势。

简而言之,CRTP看起来有点像这样:

template<typename T_Derived>
class Car {
public:
    std::string getName() const
    {
        // compile-time cast to derived - trivially inlined
        return static_cast<T_Derived const *>(this)->getName();
    }

    // and same for other functions...
    int getResult()
    {
        return static_cast<T_Derived *>(this)->getResult();
    }

    void playSoundEffect()
    {
        static_cast<T_Derived *>(this)->playSoundEffect();
    }
};

class Fiat: public Car<Fiat> {
public:
    // Shadow the base's function, which calls this:
    std::string getName() const
    {
        return "Fiat";
    }

    int getResult()
    {
        // Do cool stuff in your car
        return 42;
    }

    void playSoundEffect()
    {
        std::cout << "varooooooom" << std::endl;
    }
};

(我之前在派生实现函数前面加了 d_ ,但我不确定这会有什么好处;事实上,这可能会增加模糊性…)

要了解CRTP中真正发生的事情-一旦你了解了就很简单了!-周围有很多向导。你可能会发现这方面有很多变化,并选择你最喜欢的一个。

编制实施时间选择

回到另一个方面,如果您确实想在编译时限制到某个实现,那么可以使用一些预处理器宏来强制派生类型,例如:

g++ -DMY_CAR_TYPE=Fiat

以及以后

// #include "see_below.hpp"
#include <iostream>

int main(int, char**)
{
    Car<MY_CAR_TYPE> myCar;

    // Do stuff with your car
    std::cout << myCar.getName();
    myCar.playSoundEffect();
    return myCar.getResult();
}

您可以在单个标题中声明所有Car变量 #include 或者使用这些线程中讨论的方法- Generate include file name in a macro / Dynamic #include based on macro definition -生成 #包括 从同一个 -D 宏。

eerorika 10 年前

在编译时选择.cpp文件是可以的,而且非常合理。。。如果被忽略的.cpp文件将无法编译。这是选择特定于平台的实现的一种方式。

但一般来说,如果可能的话(比如在你的小例子中),最好使用模板来实现静态多态性。如果需要在编译时做出选择,请使用预处理器宏。

如果两个实现 指不应交叉的单独项目 但仍然是 给定接口的实现 ,我建议将该接口提取为单独的“项目”。这样,单独的项目彼此之间没有直接的关系,尽管它们都依赖于提供接口的第三个项目。

Otto V. 10 年前

在您的用例中,我认为最好使用 条件编译 -块。这将在编译之前进行检查!此方法有时也用于区分相同代码的不同平台。

// Car.cpp
#include "Car.h"   

#define FERRARI
//#define FIAT

#ifdef FERRARI
string Car::WhatCarAmI() { return "Ferrari"; }
#endif

#ifdef FIAT
string Car::WhatCarAmI() { return "Fiat"; }
#endif

在这些代码中,编译器将忽略 条件编译 -因为只定义了FERRARI。这样,你仍然可以使用你想要的两辆车的方法。你想要的一切都不一样,你可以放入ifdefs并简单地交换定义。

事实上,与其交换定义,不如让代码单独存在使用 -D 构建开关, 这取决于所选择的构建配置。