如何设置表示接口的类?这只是一个抽象基类吗?


当前回答

使用纯虚拟方法创建类。通过创建另一个重写这些虚拟方法的类来使用该接口。

纯虚拟方法是定义为虚拟并分配给0的类方法。

class IDemo
{
    public:
        virtual ~IDemo() {}
        virtual void OverrideMe() = 0;
};

class Child : public IDemo
{
    public:
        virtual void OverrideMe()
        {
            // do stuff
        }
};

其他回答

就我所能测试的而言,添加虚拟析构函数非常重要。我使用的是用new创建的对象,用delete销毁的对象。

如果不在接口中添加虚拟析构函数,则不会调用继承类的析构函数。

class IBase {
public:
    virtual ~IBase() {}; // destructor, use it to call destructor of the inherit classes
    virtual void Describe() = 0; // pure virtual method
};

class Tester : public IBase {
public:
    Tester(std::string name);
    virtual ~Tester();
    virtual void Describe();
private:
    std::string privatename;
};

Tester::Tester(std::string name) {
    std::cout << "Tester constructor" << std::endl;
    this->privatename = name;
}

Tester::~Tester() {
    std::cout << "Tester destructor" << std::endl;
}

void Tester::Describe() {
    std::cout << "I'm Tester [" << this->privatename << "]" << std::endl;
}


void descriptor(IBase * obj) {
    obj->Describe();
}

int main(int argc, char** argv) {

    std::cout << std::endl << "Tester Testing..." << std::endl;
    Tester * obj1 = new Tester("Declared with Tester");
    descriptor(obj1);
    delete obj1;

    std::cout << std::endl << "IBase Testing..." << std::endl;
    IBase * obj2 = new Tester("Declared with IBase");
    descriptor(obj2);
    delete obj2;

    // this is a bad usage of the object since it is created with "new" but there are no "delete"
    std::cout << std::endl << "Tester not defined..." << std::endl;
    descriptor(new Tester("Not defined"));


    return 0;
}

如果在没有virtual~IBase(){};的情况下运行前面的代码;,您将看到从未调用析构函数Tester::~Tester()。

使用纯虚拟方法创建类。通过创建另一个重写这些虚拟方法的类来使用该接口。

纯虚拟方法是定义为虚拟并分配给0的类方法。

class IDemo
{
    public:
        virtual ~IDemo() {}
        virtual void OverrideMe() = 0;
};

class Child : public IDemo
{
    public:
        virtual void OverrideMe()
        {
            // do stuff
        }
};

在C++11中,您可以轻松避免完全继承:

struct Interface {
  explicit Interface(SomeType& other)
  : foo([=](){ return other.my_foo(); }), 
    bar([=](){ return other.my_bar(); }), /*...*/ {}
  explicit Interface(SomeOtherType& other)
  : foo([=](){ return other.some_foo(); }), 
    bar([=](){ return other.some_bar(); }), /*...*/ {}
  // you can add more types here...

  // or use a generic constructor:
  template<class T>
  explicit Interface(T& other)
  : foo([=](){ return other.foo(); }), 
    bar([=](){ return other.bar(); }), /*...*/ {}

  const std::function<void(std::string)> foo;
  const std::function<void(std::string)> bar;
  // ...
};

在这种情况下,接口具有引用语义,即您必须确保对象比接口更长寿(也可以创建具有值语义的接口)。

这些类型的接口有其优点和缺点:

它们比基于继承的多态性需要更多的内存。它们通常比基于继承的多态性更快。在那些你知道最终类型的情况下,它们要快得多!(像gcc和clang这样的一些编译器在没有/继承自具有虚拟函数的类型的类型中执行更多的优化)。

最后,继承是复杂软件设计中所有邪恶的根源。在Sean Parent的《基于价值语义和概念的多态性》(强烈推荐,此处解释了该技术的更好版本)中,研究了以下案例:

假设我有一个应用程序,在其中我使用MyShape界面处理我的形状:

struct MyShape { virtual void my_draw() = 0; };
struct Circle : MyShape { void my_draw() { /* ... */ } };
// more shapes: e.g. triangle

在应用程序中,您可以使用YourShape界面对不同的形状执行相同的操作:

struct YourShape { virtual void your_draw() = 0; };
struct Square : YourShape { void your_draw() { /* ... */ } };
/// some more shapes here...

现在,假设您想使用我在您的应用程序中开发的一些形状。从概念上讲,我们的形状具有相同的界面,但要使我的形状在您的应用程序中工作,您需要按如下方式扩展我的形状:

struct Circle : MyShape, YourShape { 
  void my_draw() { /*stays the same*/ };
  void your_draw() { my_draw(); }
};

首先,修改我的形状可能根本不可能。此外,多重继承导致了意大利面代码的发展(假设第三个项目使用TheirShape接口……如果他们也调用绘图函数my_draw会发生什么?)。

更新:有一些关于非继承多态性的新参考:

Sean Parent的继承权是恶语的基础。Sean Parent的价值语义和基于概念的多态性谈话。Pyry Jahkola的无继承多态性演讲和poly库文档。Zach Laine的实用类型擦除:用优雅的设计模式解决OOP问题。Andrzej的C++博客-类型Erasure第i、ii、iii和iv部分。ConceptC中混合对象和概念的运行时多态泛型编程++Boost.TypeErasure文档Adobe Poly文档Boost.Any,std::任何提案(修订版3),Boost.Spirit::hold_Any。

如果您只需要接口的静态绑定(没有虚拟的,没有接口类型本身的实例,接口仅作为指南):

#include <iostream>
#include <string>

// Static binding interface
// Notice: instantiation of this interface should be usefuless and forbidden.
class IBase {
 protected:
  IBase() = default;
  ~IBase() = default;

 public:
  // Methods that must be implemented by the derived class
  void behaviorA();
  void behaviorB();

  void behaviorC() {
    std::cout << "This is an interface default implementation of bC().\n";
  };
};

class CCom : public IBase {
  std::string name_;

 public:
  void behaviorA() { std::cout << "CCom bA called.\n"; };
};

class CDept : public IBase {
  int ele_;

 public:
  void behaviorB() { std::cout << "CDept bB called.\n"; };
  void behaviorC() {
    // Overwrite the interface default implementation
    std::cout << "CDept bC called.\n";
    IBase::behaviorC();
  };
};

int main(void) {
  // Forbid the instantiation of the interface type itself.
  // GCC error: ‘constexpr IBase::IBase()’ is protected within this context
  // IBase o;

  CCom acom;
  // If you want to use these interface methods, you need to implement them in
  // your derived class. This is controled by the interface definition.
  acom.behaviorA();
  // ld: undefined reference to `IBase::behaviorB()'
  // acom.behaviorB();
  acom.behaviorC();

  CDept adept;
  // adept.behaviorA();
  adept.behaviorB();
  adept.behaviorC();
  // adept.IBase::behaviorC();
}

您还可以考虑使用NVI(非虚拟接口模式)实现的合约类。例如:

struct Contract1 : boost::noncopyable
{
    virtual ~Contract1() = default;
    void f(Parameters p) {
        assert(checkFPreconditions(p)&&"Contract1::f, pre-condition failure");
        // + class invariants.
        do_f(p);
        // Check post-conditions + class invariants.
    }
private:
    virtual void do_f(Parameters p) = 0;
};
...
class Concrete : public Contract1, public Contract2
{
private:
    void do_f(Parameters p) override; // From contract 1.
    void do_g(Parameters p) override; // From contract 2.
};