在 C++ 中使用匿名类实现接口

Question

在 java 中，我们可以像这样使用匿名类实现interface：

import java.util.function.Predicate;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(testIf("", new Predicate<String>() {
            @Override
            public boolean test(String s) {
                return s.isEmpty();
            }
        }));
    }

    public static <T> boolean testIf(T t, Predicate<T> predicate) {
        return predicate.test(t);
    }

}

从 Java 8 开始：

System.out.println(testIf("", String::isEmpty));

我们如何在 C++ 中做到这一点？ 我编写了以下代码，但出现编译错误：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

template <class T>
class Predicate
{
public:
    virtual bool test(T) = 0;
};

template <class T>
bool testIf(T t, Predicate<T> predicate)
{
    return predicate.test(t);
}

int main()
{
    class : public Predicate <string> {
    public:
        virtual bool test(string s)
        {
            return s.length() == 0;
        }
    } p;
    string s = "";
    cout << testIf(s, p);
    cin.get();
    return 0;
}

错误：没有函数模板“testIf”的实例与参数列表匹配 参数类型为：(std::string, class <unnamed>)

这里有什么问题？还有其他方法吗？

谢谢！

Answer 1

这里有什么问题？

要使多态性起作用，您需要通过引用（或指针，如果您愿意）传递基类：

bool testIf(T t, Predicate<T> & predicate)
                              ^

修复该问题后，代码对我有用，尽管我觉得它有点 Java 的味道。

还有其他方法吗？

在 C++11 或更高版本中，lambda 在性能和代码噪音方面都会更有效。它消除了定义和继承基类以及调用虚函数的需要。

template <class T, class Predicate>
bool testIf(T t, Predicate predicate)
{
    return predicate(t);
}

testIf(s, [](string const & s){return s.length() == 0;});

（在 C++11 之前，您可以对函数对象做同样的事情。它稍微冗长一些，但仍然提供比继承方法更短、更高效的代码。）

Answer 2

C++ 仅支持引用和指针类型的多态性。将您的方法更改为

template <class T>
bool testIf(T t, Predicate<T> & predicate) 
{
    return predicate.test(t);
}

那么你也可以将Predicate的子类传递给这个函数。

Answer 3

函数可以使用一个指针：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

template <class T>
class Predicate
{

public:
    bool (*test)(T);
};

template <class T>
bool testIf(T t, Predicate<T> predicate)
{
    return predicate.test(t);
}

bool one_test(string e)
{
    return e.length() == 0;
}

int main()
{
    Predicate<string> p;
    p.test = one_test;
    string s = "";
    cout << testIf(s, p);
    cin.get();
    return 0;
}

Answer 4

为了使这个（多态性）起作用，您必须通过指针或引用 testIF 来传递谓词：

template <class T>
bool testIf(T t, Predicate<T>* predicate)
{
    if (predicate == nullptr) return true;
    return predicate->test(t);
}

int main()
{
    class : public Predicate <string> {
    public:
        virtual bool test(string s)
        {
            return s.length() == 0;
        }
    } p;
    string s = "";
    cout << testIf(s, &p);
    cin.get();
    return 0;
}

我通常更喜欢使用指针，因为在使用引用时我倾向于忽略多态的可能性。另一方面，它有一个缺点，你必须检查 nullptr 并且语法不像以前那么好。

更常见的实现方式是使用 lambda，例如：

template <class T,class Pred>
bool testIf2(T t, Pred predicate)
{
    return predicate(t);
}

int main()
{
    auto pred = [](const string& s){return s.length() == 0; };
    string s = "";
    cout << testIf2(s, pred );
    cin.get();
    return 0;
}