面向对象中多态的概念 多态与面向对象(一)

多态与面向对象(一)  

　　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 生活是如何地充满压力 　　　　 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 我们常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承和多态 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承和多态是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 例如有以下继承体系 　　　　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 (ps)) 　　　　 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 我敢肯定如果还不能趁此机多说几句的话 那将是前功尽弃 　　　　 如果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 当时的设计就好像这样子 　　　　class CPtzHal　　　　{　　　　public:　　　　　　　　 CPtzHal(CSerial *pSerial CProtocol *pProtocol);　　　　　　　　 void sendCommand(int mand);　　　　private:　　　　　　　　 CSerial　　　 *m_pSerial; 　　　　　　　　 CProtocol *m_pProtocol;　　　　};　　　　成员函数sendCommand的定义如下 　　　　void CPtzHal::sendCommand(int mand)　　　　{　　　　　　　　 if(m_pSerial != NULL && m_pProtocol != NULL)　　　　　　　　 {　　　　　　　　　　　　　 m_pSerial >send(m_pProtocol >getCommandString(mand));　　　　　　　　 }　　　　}　　　　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) = ;　　　　};　　　　 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 mand);　　　　};　　　　 　　　　string CIntelProtocol::getCommandString(int mand)　　　　{　　　　　　　　 // 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 他还算满意 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 lishixinzhi/Article/program/Java/hx/201311/26229