如何设置表示接口的类?这只是一个抽象基类吗?
当前回答
在C++20中,可以使用概念而不是类。它比继承更有效率。
template <class T>
concept MyInterface = requires (T t) {
{ t.interfaceMethod() };
};
class Implementation {
public:
void interfaceMethod();
};
static_assert(MyInterface<Implementation>);
然后您可以在函数中使用它:
void myFunction(MyInterface auto& arg);
限制是不能在容器中使用它。
其他回答
在C++20中,可以使用概念而不是类。它比继承更有效率。
template <class T>
concept MyInterface = requires (T t) {
{ t.interfaceMethod() };
};
class Implementation {
public:
void interfaceMethod();
};
static_assert(MyInterface<Implementation>);
然后您可以在函数中使用它:
void myFunction(MyInterface auto& arg);
限制是不能在容器中使用它。
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();
}
虽然虚拟是定义接口的事实标准,但我们不要忘记经典的类C模式,它在C++中带有构造函数:
struct IButton
{
void (*click)(); // might be std::function(void()) if you prefer
IButton( void (*click_)() )
: click(click_)
{
}
};
// call as:
// (button.*click)();
这样做的优点是,您可以在运行时重新绑定事件,而无需再次构造类(因为C++没有用于更改多态类型的语法,这是变色龙类的一种变通方法)。
提示:
您可以将其作为基类继承(允许虚拟和非虚拟),并在后代的构造函数中填充单击。您可以将函数指针作为受保护的成员,并具有公共引用和/或getter。如上所述,这允许您在运行时切换实现。因此,这也是一种管理状态的方法。根据代码中ifs与状态变化的数量,这可能比switch()es或ifs更快(预计周转时间在3-4个ifs左右,但始终要先测量。如果在函数指针上选择std::function<>,则可能能够管理IBase中的所有对象数据。从这一点开始,您可以获得IBase的值示意图(例如,std::vector<IBase>将起作用)。注意,根据编译器和STL代码的不同,这可能会更慢;此外,与函数指针甚至虚拟函数相比,std::function<>的当前实现往往会有开销(这在将来可能会改变)。
除了C#/Java中的抽象基类之外,您还有一个特殊的接口类型类别,这是因为C#/Java不支持多重继承。
C++支持多重继承,因此不需要特殊类型。没有非抽象(纯虚拟)方法的抽象基类在功能上等同于C#/Java接口。
class Shape
{
public:
// pure virtual function providing interface framework.
virtual int getArea() = 0;
void setWidth(int w)
{
width = w;
}
void setHeight(int h)
{
height = h;
}
protected:
int width;
int height;
};
class Rectangle: public Shape
{
public:
int getArea()
{
return (width * height);
}
};
class Triangle: public Shape
{
public:
int getArea()
{
return (width * height)/2;
}
};
int main(void)
{
Rectangle Rect;
Triangle Tri;
Rect.setWidth(5);
Rect.setHeight(7);
cout << "Rectangle area: " << Rect.getArea() << endl;
Tri.setWidth(5);
Tri.setHeight(7);
cout << "Triangle area: " << Tri.getArea() << endl;
return 0;
}
结果:矩形面积:35三角形面积:17
我们已经看到了抽象类是如何根据getArea()定义接口的,另外两个类实现了相同的函数,但使用了不同的算法来计算特定于形状的面积。