多态与面向对象(一)
2008-01-05 10:48:43 来源:WEB开发网核心提示:不管时光如何流逝,应该说每个人对他职业生涯的第一次面试都是记忆犹新,多态与面向对象(一),不是吗?经过前两轮的筛选,我推开那扇门,还没有,这正如我要跟你讲的有关OOP的故事,小心翼翼地坐在Andy面前,我应聘的职位是C++程序员
不管时光如何流逝,应该说每个人对他职业生涯的第一次面试都是记忆犹新。不是吗?
经过前两轮的筛选,我推开那扇门,小心翼翼地坐在Andy面前。我应聘的职位是C++程序员。坦率的讲,我有一些紧张。您知道的,一个找不到工作的应届大学生,生活是如何地布满压力。
“能告诉我什么是OO吗?”Andy一开口就是这样一句。
我有预感,他将主要考察我在面向对象方面的编程能力。我知道C++支持数种不同的程序设计风格,包括面向过程的编程风格(PRocedural Programming)、泛型编程风格(Generic Programming)、基于对象的编程风格(Object-base Programming)和面向对象的编程风格(Object-oriented Programming)。可是什么是OO呢?具体概念,我还真的不大清楚。
“分析问题时,我们经常会把事物看作一个一个的对象,把具有相同特征的对象看作一个类......”我想他是不是在期待这样的答案呢。
“那你对OB又作何解释呢?”Andy面无表情。
对呀,所谓OB,就是被称作ADT(Abstract Data Template)的程序设计风格,我刚刚所说的不也被OB所支持吗?一直以为自己在使用面向对象编程技术,谁知道......哎,真是惭愧啊。
“是的,应该说OO留给我印象最深的还是继续和多态。”现在我只能尽量回想我曾参与过的少得可怜的项目以寻求答案。
“几乎每个人都同意继续和多态是OO概念,可是据我所知,真正理解这两个概念的却不多。时间有限,我们就谈谈多态。你知道C++以哪些方法支持多态吗?”显然他不想在我身上花太多时间。
这个问题对于我还是不难回答的。例如有以下继续体系:
其中rotate是一个虚拟函数,C++ 以三种方法支持多态。其一,经由一组隐含的转化操作,如把一个派生类指针转化为一个指向其公有基类类型的指针:
shape *ps = new circle();
其二,经由虚拟机制,如
ps->rotate();
其三,经由dynamic_cast和typeid运算符。如
if (circle *pc = dynamic_cast
“多态的主要用途是经由一个共同的接口来影响类型的封装,这个接口通常被定义在一个抽象的base class中。这个接口是以virtual function机制引发的,它可以在执行期根据object的真正类型解析处到底是哪一个函数实体被调用。”趁热打铁,我敢肯定假如还不能趁此机多说几句的话,那将是前功尽弃。
“假如我写下这样的代码又将怎样呢?”Andy飞快地在一张纸片上写下:
circle p;
shape s(p);
s.rotate();
以一派生类对象为初值初始化一个基类对象!这是我的第一反应。
“这会发生所谓的对象切割,同时多态不再呈现。”虽然我敢肯定我所说的话语,可我总感觉Andy另有它意。
“为什么多态不再呈现?”他的眼神流露出一丝疑问。
“因为多态的特性只有在使用pointer或reference时才能发挥。”我毫不犹豫的回答。
“好吧,请你讲讲曾参与过的设计。”Andy似乎已经达到目的。后来我才知道,C++通过class的pointer和reference来支持多态,这种程序设计风格就是所谓的OO。
我想起曾经参与的一个项目,我的主要任务是通过串口来控制一种叫做云台的外设,其实就是根据通信协议将客户请求翻译成相应的字符串,然后通过串口发送出去。看起来很简单,是吗?不过,为了争取更大的市场,我们必须尽可能多的支持不同厂商提供的不同协议,并且能够在未来方便地加入当前尚未支持的协议。当时的设计就似乎这样子:
class CPtzHal
{
public:
CPtzHal(CSerial *pSerial, CProtocol *pProtocol);
void sendCommand(int command);
private:
CSerial *m_pSerial;
CProtocol *m_pProtocol;
};
成员函数sendCommand的定义如下:
void CPtzHal::sendCommand(int command)
{
if(m_pSerial != NULL && m_pProtocol != NULL)
{
m_pSerial->send(m_pProtocol->getCommandString(command));
}
}
您看,我们使用CPtzHal 来接受并处理用户的请求。CProtocol 就是我们的协议类,通过其成员函数getCommandString 得到指定的请求ID所对应的应该发往串口的字串;CSerial实际上是串口类,而CSerial::send的作用当然是把指定的字串发送出去。
“那么,你是怎么保证方便的添加新协议呢?”Andy轻轻移了移身体。
“如您所知,CProtocol理所当然是一个基类,而且我把它设计成一个抽象基类,所有的具体的协议类都将从它派生。”我缓缓说道,同时写下以下代码:
class CProtocol
{
public:
virtual ~CProtocol(){};
virtual string getCommandString(int) = 0;
};
“您看,因为是一个基类,其析构函数当然要声明为virtual……”
“等等,既然析构函数什么都不做,为什么要给它一个空的函数体?”Andy开始试探我。
“正如我刚才所说,我是有义务要声明它们的。本来我也不想给出实现,可是即使我同意,编译器也不会答应啊。”
“嗯,不错。”Andy的首肯令我颇有些难为情。
“至于每一个具体的协议类,都必须实现在CProtocol中声明的那些纯虚函数(pure virtual function)。”我飞快地写出以下代码:
class CIntelProtocol : public CProtocol
{
public:
string getCommandString(int command);
};
string CIntelProtocol::getCommandString(int command)
{
// 返回相应的字串
}
“您看,CIntelProtocol正是封装了英特尔的协议。当有新的协议加进来的时候,做法就如同以上一般,从CProtocol派生出一个新的协议类。”
从Andy的表情可以看出,他还算满足。作为协议类的客户,CPtzHal并不需要知道这个具体协议到底是英特尔的还是三星的,说不准它是将来某个别的厂商所提供的。可是这有什么关系呢?不管这点如何改变,CPtzHal压根就不用变。这,正是多态所带来的好处。
我和Andy的对话就这样结束了吗?不,还没有。这正如我要跟你讲的有关OOP的故事,还将继续。
- ››面向对象的JS-私有成员变量实现方式
- ››面向对象的JavaScript (一、对象基础,使用函数来...
- ››面向对象数据库 db4o 之旅,第 4 部分: 使用 dRS
- ››对象存储不给高性能计算添堵
- ››面向 Java Web 应用程序的 OpenID,第 2 部分: 为...
- ››面向 Java 开发人员的 db4o 指南: 简介和概览
- ››面向 Java 开发人员的 db4o 指南: 查询,更新和一...
- ››面向 Java 开发人员的 db4o 指南: db4o 中的数据库...
- ››面向 Java 开发人员的 db4o 指南: 超越简单对象
- ››面向 Java 开发人员的 db4o 指南: 结构化对象和集...
- ››面向 Java 开发人员的 db4o 指南: 事务、分布和安...
- ››面向 Java Web 应用程序的 OpenID,第 1 部分:在...
赞助商链接