假設(shè)你正在寫一個(gè)視頻游戲軟件，游戲里有各種各樣的人物，每個(gè)人物都有健康狀態(tài)，而且不同的人物可能以不同的方式計(jì)算他們的健康指數(shù)．該如何設(shè)計(jì)游戲里的人物，主要如何提供一個(gè)返回人物健康指數(shù)的接口．

　　方法一，基于虛函數(shù)的方法．

　　在人物角色的基類增加一個(gè)成員函數(shù)heathValue，返回一個(gè)整數(shù)，表示人物的健康程度，并將聲明為virtual．

1 class GameCharacter { 2 public: 3 virtual int healthValue() const; 4 ... 5 };

　　heathValue聲明為虛函數(shù)，因而派生類可以重新定義它，從而獲得達(dá)到不同的人物可能不同的方式計(jì)算他們的健康指數(shù)的要求．

　　但是沒有聲明為純函數(shù)，這表示會有個(gè)計(jì)算健康指數(shù)的缺省算法．

　　方法二，藉由Non-Virtual Interface手法實(shí)現(xiàn)Template Method模式 NVI

　　該設(shè)計(jì)是令客戶通過public non-virtual成員函數(shù)間接調(diào)用private virtual函數(shù)，相當(dāng)對virtual函數(shù)進(jìn)行一層的包裝，可以稱為是virtual函數(shù)的外覆器(warpper).

class GameCharacter { public:int healthValue() const{...int retVal = doHealthValue();...return retVal;}... private:virtual int doHealthValue() const{...} };

　　NVI手法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以確保在一個(gè)virtual函數(shù)被調(diào)用之前設(shè)定好適當(dāng)?shù)膱鼍?#xff0c;并在調(diào)用結(jié)束之后清理場景．

　　"事前工作"可以包括鎖定互斥器，制造運(yùn)轉(zhuǎn)日志記錄項(xiàng)，驗(yàn)證class約束條件，驗(yàn)證函數(shù)先決條件等等．

　　"事后工作"可以包括互斥器解除鎖定，驗(yàn)證函數(shù)的事后條件，再次驗(yàn)證class約束條件等等．

　　方法三，藉由Function Pointers實(shí)現(xiàn)Strategy模式

　　每個(gè)人物的構(gòu)造函數(shù)接受一個(gè)指針，指向一個(gè)健康計(jì)算函數(shù)，調(diào)用該函數(shù)進(jìn)行實(shí)際計(jì)算．

class GameCharacter; int defaultHealthCalc(const GameCharacter& gc); class GameCharacter { public:typedef int (*HealthCalcFunc)(const GameCharacter&);explicit GameCharacter(HealthCalcFunc hcf = defaultHealthCalc):healthFunc(hcf){}int healthValue() const{return healthFunc(*this);}... private:HealthCalcFunc healthFunc; };

　　該方法的優(yōu)點(diǎn)，同一人物類型之不同實(shí)體可以有不同的健康計(jì)算函數(shù)，只需要在構(gòu)造實(shí)例時(shí)，傳入不同的計(jì)算函數(shù)的指針．

　　某已知人物之健康計(jì)算函數(shù)可在運(yùn)動期變更，可以在GameCharacter里提供一個(gè)成員函數(shù)setHealthCalc，用來替換當(dāng)前的健康指數(shù)計(jì)算函數(shù)．

　　該方法的缺點(diǎn)，如果需要利用GameCharacter的non-public信息進(jìn)行計(jì)算健康指數(shù)時(shí)，由于計(jì)算函數(shù)是non-member non-friend函數(shù)，將出現(xiàn)無法訪問的問題．

　　如果讓計(jì)算函數(shù)訪問成功，則需要降低GameCharacter的封裝性．

　　方法四，藉由tr1::function完成Strategy模式

　　不再使用函數(shù)指針，而是改用一個(gè)類型為tr1::function的對象．

　　可以是函數(shù)指針，函數(shù)對象，或成員函數(shù)指針，只要其簽名式兼容于需求端．

View Code class GameCharacter; int defaultHealthCalc(const GameCharacter& gc); class GameCharacter { public:typedef std::tr1::function<int (const GameCharacter&)> HealthCalcFunc;explicit GameCharacter(HealthCalcFunc hcf = defaultHealthCalc):healthFunc(hcf){}int healthValue() const{return healthFunc(*this);}... private:HealthCalcFunc healthFunc; };short calcHealth(const GameCharacter&); struct HealthCalculator {int operator()(const GameCharacter&) const{...} }; class GameLevel { public:float health(const GameCharacter&) const;... }; class EvilBadGuy:public GameCharacter{ ... }; EvilBadGuy ebg1(calcHealth); //函數(shù) EvilBadGuy ebg2(HealthCalculator()); //函數(shù)對象 GameLevel currentLevel; EvilBadGuy ebg3(std::tr1::bind(&GameLevel::health,currentLevel,_1); //成員函數(shù)

　　優(yōu)點(diǎn)，以tr1::function替換函數(shù)指針之后，可以允許客戶在計(jì)算人物健康指數(shù)時(shí)使用任何兼容的可調(diào)用物．

　　方法五，古典的Strategy模式

　　將健康計(jì)算函數(shù)做成一個(gè)分離的繼承體系中的virtual成員函數(shù)．

　　每個(gè)GameCharacter對象都內(nèi)含一個(gè)指針，指向一個(gè)來自HealthCalcFunc繼承體系的對象

　

class GameCharacter; class HealthCalcFunc { public:...virtual int calc(const GameCharacter& gc) const{...}... }; HealthCalcFunc defaultHealthCalc; class GameCharacter { public:explicit GameCharacter(HealthCalcFunc* phcf = &defaultHealthCalc):pHealthFunc(phcf){}int healthValue() const{return pHealthFunc->calc(*this);}... private:HealthCalcFunc* pHealthFunc; };

　　優(yōu)點(diǎn)，只要為HealthCalcFunc繼承體系添加一個(gè)派生類，就可以將一個(gè)既有的健康算法納入使用．

　　啟發(fā)：針對具體的應(yīng)用問題，需要認(rèn)真分析其應(yīng)用的特點(diǎn)，以及應(yīng)用的后續(xù)擴(kuò)展等問題，再從眾多的方法，選取最合適的方法．

　　不能先入為主的，隨便的套用一個(gè)方法，這樣可能會導(dǎo)致應(yīng)用的后續(xù)擴(kuò)展問題．總之，遇到問題，先想，再比較，最后確定方案．

　　參考資料：Effective C++中文版

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【C++】考虑virtual函数以外的其他选择的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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