1. 能力測(cè)試
請(qǐng)回答下面的問題：
實(shí)現(xiàn)多態(tài)的效果，我們需要具備哪些條件？
上面的題目僅用于測(cè)試你是否具備閱讀本文的必要條件。如果你對(duì)此題毫無頭緒，那么我建議你盡快交叉本文。當(dāng)然，要順暢閱讀本文，你還需要具備一些C++、C++/CLI和C#的基礎(chǔ)知識(shí)。我想不必特別聲明，建議當(dāng)然是主觀的。不過我愿意再說一次：建議是主觀的，你有選擇。
2. ... In C++,
好吧，既然你走到這一步，我建議你堅(jiān)持下去。當(dāng)然，你還是隨時(shí)可以交叉本文，總之，你有選擇。來，請(qǐng)先看看如下代碼：
// Code #01
#include
#include
class A
{
public:
virtual void Print()
{
std::cout << "A" << std::endl;
}
};
class B : public A
{
public:
virtual void Print() override
{
std::cout << "B" << std::endl;
}
};
class C : public A
{
public:
virtual void Print() override
{
std::cout << "C" << std::endl;
}
};
void Print(A arr[], int count)
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
arr[i].Print();
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
const int COUNT = 11;
A a_arr[COUNT];
Print(a_arr, COUNT);
B b_arr[COUNT];
Print(b_arr, COUNT);
C c_arr[COUNT];
Print(c_arr, COUNT);
return 0;
}
- A：請(qǐng)告訴我，Code #01有沒有問題？
- B：Easy job！把它編譯并運(yùn)行一下就知道了唄！
接著，阿B編譯了這段代碼，程序運(yùn)行后，阿B發(fā)現(xiàn)輸出結(jié)果正是我們所期望的。于是，阿B得出結(jié)論：這段代碼沒問題！
然而，你是否知道這段代碼其實(shí)隱藏著一個(gè)計(jì)時(shí)炸彈，只要時(shí)機(jī)一到，它就會(huì)引爆并使你的程序完全癱瘓？不信？那我只好讓你見識(shí)一下這個(gè)炸彈引爆是的情景了。現(xiàn)在，我分別為class B和class C加入一個(gè)field，并修改一下main()以便給class B和class C里的field賦值（注意，本賦值操作不是必須的！）：
// Code #02
#include
#include
class A
{
public:
virtual void Print()
{
std::cout << "A" << std::endl;
}
};
class B : public A
{
public:
virtual void Print() override
{
std::cout << "B" << std::endl;
}
long L;
};
class C : public A
{
public:
virtual void Print() override
{
std::cout << "C" << std::endl;
}
double D;
};
void Print(A arr[], int count)
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
arr[i].Print();
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
const int COUNT = 11;
A a_arr[COUNT];
Print(a_arr, COUNT);
B b_arr[COUNT];
for (int i = 0; i < COUNT; ++i)
{
b_arr[i].L = 141214121412;
}
Print(b_arr, COUNT);
C c_arr[COUNT];
for (int i = 0; i < COUNT; ++i)
{
c_arr[i].D = 3.141592654;
}
Print(c_arr, COUNT);
return 0;
}
計(jì)時(shí)炸彈終于被引爆了：
可見程序無法找到b_arr[1]確切位置，其后果不會(huì)好過你在街上把一個(gè)背影看似相熟的女性誤認(rèn)為是你的女朋友時(shí)所產(chǎn)生的尷尬。至于產(chǎn)生這個(gè)問題的原因，Scott Meyers已經(jīng)在他的《More Effective C++》作了詳細(xì)的講解[1]，這里我就沒必要重復(fù)勞動(dòng)了。
顯然，產(chǎn)生這個(gè)問題的根本原因是數(shù)組里的存放物長度不一致，如果能夠讓存放物的長度統(tǒng)一起來，問題就會(huì)迎刃而解了。問題男提出把指針放進(jìn)數(shù)組，好吧，現(xiàn)在我們來看一下C++中多態(tài)與數(shù)組牽手的景象：
// Code #02'
// See Code #02 for Class A, Class B and Class C.
void Print(A *arr[], int count)
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
arr[i]->Print();
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
const int COUNT = 11;
A** a_arr = new A*[COUNT];
B** b_arr = new B*[COUNT];
C** c_arr = new C*[COUNT];
for (int i = 0; i < COUNT; ++i)
{
a_arr[i] = new A;
b_arr[i] = new B;
b_arr[i]->L = 141214121412;
c_arr[i] = new C;
c_arr[i]->D = 3.141592654;
}
Print(a_arr, COUNT);
Print(reinterpret_cast< A** >(b_arr), COUNT);
Print(reinterpret_cast< A** >(c_arr), COUNT);
return 0;
}
問題解決了，不過，我還是強(qiáng)烈建議你（當(dāng)然，你有選擇！）：
在C++中，請(qǐng)盡量使用STL中的容器類來協(xié)助實(shí)現(xiàn)多態(tài)的效果。
3. ... In C++/CLI,
在C++/CLI的托管類型（Managed Type）中，只有ref class（或ref struct）[2]可用于建立繼承體系。下面，我們來看看在C++/CLI中使用數(shù)組實(shí)現(xiàn)多態(tài)的情形：
// Code #03
using namespace System;
using namespace stdcli::language;
ref class A
{
public:
virtual void Print()
{
Console::WriteLine("A");
}
};
ref class B : public A
{
public:
virtual void Print() override
{
Console::WriteLine("B");
}
long L;
};
ref class C : public A
{
public:
virtual void Print() override
{
Console::WriteLine("C");
}
double D;
};
void Print(array< A^ >^ arr)
{
for (int i = 0; i < arr->Count; ++i)
{
arr[i]->Print();
}
}
int _tmain()
{
const int COUNT = 11;
array< A^ >^ a_arr = gcnew array< A^ >(COUNT);
for (int i = 0; i < a_arr->Count; ++i)
{
a_arr[i] = gcnew A;
}
Print(a_arr);
array< B^ >^ b_arr = gcnew array< B^ >(COUNT);
for (int i = 0; i < b_arr->Count; ++i)
{
b_arr[i] = gcnew B;
b_arr[i]->l = 141214121412;
}
Print(b_arr);
array< C^ >^ c_arr = gcnew array< C^ >(COUNT);
for (int i = 0; i < c_arr->Count; ++i)
{
c_arr[i] = gcnew C;
c_arr[i]->d = 3.141592654;
}
Print(c_arr);
}
4. ... In C#,
而在C#中，使用數(shù)組來實(shí)現(xiàn)多態(tài)又是如何的呢：
// Code #04
using System;
class A
{
public virtual void Print()
{
Console.WriteLine("A");
}
}
class B : A
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("B");
}
public long L;
}
class C : A
{
public override void Print()
{
Console.WriteLine("C") ;
}
public double D;
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
const int COUNT = 11;
A[] a_arr = new A[COUNT];
for (int i = 0; i < a_arr.Length; i++)
{
a_arr[i] = new A();
}
Print(a_arr);
B[] b_arr = new B[COUNT];
for (int i = 0; i < b_arr.Length; i++)
{
b_arr[i] = new B();
b_arr[i].L = 141214121412;
}
Print(b_arr);
C[] c_arr = new C[COUNT];
for (int i = 0; i < c_arr.Length; i++)
{
c_arr[i] = new C();
c_arr[i].D = 3.141592654;
}
Print(c_arr);
}
public static void Print(A[] arr)
{
for (int i = 0; i < arr.Length; ++i)
arr[i].Print();
}
}
5. 牽手的條件
其實(shí)，多態(tài)能夠牽上數(shù)組的手的條件很簡單：平等。回顧上面所有的代碼，我們不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)組中的存放物等長是完成多態(tài)效果的必要條件，否則，編譯器將被誤導(dǎo)繼而生成有問題的程序。
6. 關(guān)于舞臺(tái)
Code #01、Code #02和Code #03都是使用Visual C++ 2005 Express Edition Beta 1來編輯和編譯的，其中Code #01和Code #02是標(biāo)準(zhǔn)的Win32 Console Application，而Code #03是.NET Console Application。Code #04是使用Visual C# 2005 Express Edition Beta 1來編輯和編譯的。