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c++ - 向下转型是否会破坏多态性的目的？

coder 2023-06-01 原文

今天遇到一个问题，found here ，这为我提出了这个问题。

这是我所了解的伪代码示例:

class Car{
public:
    virtual int goFast() = 0;
};


class FordFocus : public Car {
public:
    int goFast(){
        return 35;
    };
};


class Lamborghini : public Car {
    bool roof;
public:
    int goFast(){
        return -1/0;  // crash 
    };
    void retractTheRoof(){
        roof = 0;
    };
};



class RichGuy {
    vector<Car *> cars;
public:
    void goDrive() {

        for(int i = 0; i < cars.size(); ++i) {
            if(Lamborghini* lambo = dynamic_cast<Lamborghini*>(cars[i])) {
                lambo->retractTheRoof();
            };
            goFast();
        };
    };
};

在示例中，有一个 RichGuy 类。 Richguy 仅在单个 vector 中跟踪他的 Cars。因为他有这么多汽车，所以要根据它们是FordFocus 还是Lamborghini 来跟踪它们太麻烦了。然而，他唯一拥有可伸缩车顶的汽车是兰博。为了 retractTheRoof()，RichGuy 现在必须确定他拥有的 Car 是否确实是 Lamboghini，并且然后向下转型执行它的这个功能。

根据这个例子，在好的设计中是否选择了低调？或者它是否违反了多态性的目的，假设目的是允许派生类定义自己的行为，并为像 RichGuy 这样的类提供公共(public)接口(interface)？如果是这样，是否有更好的方法可以让 RichGuy 使用像 retractTheRoof() 这样的函数(或者至少是它的效果)？

最佳答案

现在，如果有不止一种类型的汽车是可伸缩的，假设这些汽车是 CarA、CarB 和 CarC(在除了Lamborghini)，那么你会写这个吗:

if(Lamborghini* lambo = dynamic_cast<Lamborghini*>(cars[i])) {
    lambo->retractTheRoof();
}
else if(CarA * pCarA = dynamic_cast<CarA*>(cars[i])) {
    pCarA->retractTheRoof();
}
else if(CarB * pCarB = dynamic_cast<CarB*>(cars[i])) {
    pCarB->retractTheRoof();
}
else if(CarC * pCarC = dynamic_cast<CarC*>(cars[i])) {
    pCarC->retractTheRoof();
}

因此，在这种情况下，更好的设计应该是这样:添加一个名为 IRetractable 的接口(interface)并从中派生:

struct IRetractable 
{
   virtual void retractTheRoof() = 0;
};

class Lamborghini : public Car, public IRetractable {
   //...
};

class CarA : public Car, public IRetractable {
   //...
};
class CarB : public Car, public IRetractable { 
   //...
};
class CarC : public Car, public IRetractable {
   //...
};

那么你就可以这么写了:

if(IRetractable *retractable =  dynamic_cast<IRetractable *>(cars[i])) 
{
    retractable->retractTheRoof(); //Call polymorphically!
}

酷吗？不是吗？

在线演示:http://www.ideone.com/1vVId

当然，这仍然使用dynamic_cast，但重点是你只是在玩interfaces，不需要在任何地方提及具体类。换句话说，该设计仍然尽可能地利用runtime-polymorphism。这是Design Patterns的原则之一:

"Program to an 'interface', not an 'implementation'." (Gang of Four 1995:18)

另外，请看:

另外重要的一点是你必须将Car(基类)的析构函数设为虚拟:

class Car{
public:
    virtual ~Car() {} //important : virtual destructor
    virtual int goFast() = 0;
};

这很重要，因为您正在维护 Car* 的 vector ，这意味着稍后您想通过基类指针删除实例，您需要为此创建 ~Car() 一个虚拟析构函数，否则 delete car[i] 将调用未定义的行为。

关于c++ - 向下转型是否会破坏多态性的目的？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/7200446/

amp破坏codepublicretractTheRoofc++ooppolymorphism

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