第五章 面向对象的编程风格（不带继承的多态）

5.3不带继承的多态

 

    4.11节的num_sequence class模拟了多态行为。该类的每一个对象都能在程序执行过程中的任一时间点.

    通过member function（），摇身一变为六个数列之一：

for(int ix=1;ix<num_sequence::num_of_sequence();++ix)
{
ns.set_sequence(num_sequence::nstype(ix));
int elem_val=ns.elem(pos);
//...
}
这种改变ns数列类型的能力，乃是通过编程技巧获得的，不是由程序语言先天赋予的。

该类的每一个对象，都含有data member_isa,用以记录它目前代表的数列类型。
class num_sequence
{
public:
//...
private:
vector<int>*_elem;//指向一个vector，后者用来存储数列类型
ptype _pmf;指向元素产生器（函数）
ns_type _isa;//目前的数列类型
//...
};

_isa被赋予一个常量名称，此名称用以表示某个数列类型。

所有数列类型名称都被放在一个名为ns_type的枚举类型中：

 

class num_sequence{

public:

enum ns_type{

ns_unset,ns_fibonacci,ns_pell,ns_lucas,ns_triangular,ns_square,ns_pentagonal

};

//.......

};

 

下面这个nstype()函数会检验其证书参数是否代表某一有效数列。

如果参数有效，nstype()就返回对应的enumerator（枚举项），否则返回ns_unset:

class num_sequence
{
public:
//...
static ns_type nstype(int num)
return num<=0||num>=(num);

?ns_unset//无效值

:static_cast<ns_type>(num);

};

这里用的class_cast是个特殊的转换记号，可将整数num转化为对应的ns_type枚举项。

 

nstype()的结果再被我们传给set_sequence()：
ns.set_sequence(num_sequence::nstype(ix));
于是,set_sequence()将当前数列的_pfm,_isa,_elem等data member设定妥当：
void num_sequence::set_sequence(ns_type nst)
{
switch(nst)
{
default:
cerr<<"invalid type:seting to 0\n";
//刻意让它继续执行下去，不做break操作！
case ns_unset:
_pmf=0;
_elem=0;
_isa=ns_unset;
break;
case ns_fibonacci:case ns_pell:case ns_lucas:
case ns_triangular:case ns_square:case na_pentagonal:
//以下func_tbl是个指针表，每个指针指向一个member function.
//以下seq是个vector，其内又是一些vector,用来存储数列元素。
_pmf=func_tbl[nst];
_elem=&seq[nst];
_isa=nst;
break;
}
}
为了让外界查询此对象目前代表何种数列，我还提供了一个what_am_i()操纵函数，返回一个表示数列类型的字符串。用法如下：
inline void display(ostream &os,const num_sequence &ns,int pos)
{
os<<"the element at position"
<<pos<<"for the"
<<ns.what_am_i()<<"sequence is"
<<ns.elem(pos)<<endl;
what_am_i()系利用——isa对一个静态字符串组进行索引操作，此数组按照ns_type枚举项的顺序，列出本程序支持的所有数列名称：
const char* num_sequence::
what_am_i() const
{
static char *names[num_seq]=
{
"noset","fibonacci","pell","lucas","triangular","square","pentagonal"
};
return names[_isa];
}
当然这非常费工夫，事后的维修工程浩大。每当我们希望加入或删除某个数列类型，以下所有的事物都必须正确的予以更新(1)用以存储数列元素的那些vector群聚成的那个vector(2)pointer to member function所形成的数组(3)what_am_i()字符串数组(4)set_sequence()的switch语句(5)num_seq的值，等等。面向对象编程模式消除了这种极为明显的编程负担，使我们的程序更加简单和扩展。