重载是否违反里氏替换原则？

Question

我是 OOP 的新手。最近我读到了 Liskov Substitution Principle。

在下面给出的代码中，Square 类继承了 Give_Area。假设 Square 类与正方形有关（如有效性检查）。 Give_Area 给出正方形的面积（4 个顶点在圆的周长上）和圆的面积。所以，如果给我一个半径，我必须打印圆形和正方形的面积（由放置在该圆形周边的顶点组成）。为了获得圆的面积，我使用了一个参数。但是获取正方形面积时没有参数。因此我在这里完成了重载。

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;

class Give_Area
{
    public:
    double Radius;

    double Area(double pi)
    {
        return pi*Radius*Radius;
    }

    double Area()
    {
        double temp = sqrt(2.0)*Radius;
        return temp*temp;
    }
};

class Square : public Give_Area
{
    public:
    bool Validity()
    {
        //checking validity
    }
};

int main()
{
    Give_Area* area = new Square();
    area->Radius = 3.0;
    cout<< "Area of Circle: " << area->Area(3.14159) <<endl;
    cout<< "Area of Square: " << area->Area() <<endl;
    return 0;
}

我的问题是..

Is this overloading violating Liskov Substitution Principle?

如果此代码违反了，那么有人可以给我一个不会违反 Liskov 替换原则的重载示例吗？

我用谷歌搜索了我的查询，但什么也没找到。 :(

提前致谢。

Answer 1

LSP

Liskov's Substitution Principle（或 LSP）是关于抽象的。想象一个类Shape 和两个类Square 和Rectangle 派生自Shape。现在Shape 有一个（虚拟）方法getArea()。您会期望它返回由（具体的，实例化的！）形状所覆盖的区域无论它实际上是什么类型。因此，如果您在 Shape 实例上调用 getArea()，您不在乎它是矩形、正方形还是您能想到的任何其他形状。

答案

如果没有重载，甚至不需要像 LSP 这样的东西，即答案是否定的，重载和 LSP 并不矛盾。

设计

另一方面，正如 paxdiablo 所指出的，应用 LSP 取决于设计。就上面的示例而言，这意味着，也许出于某种原因，您实际上确实关心您是否有一个矩形。好吧，在这种情况下，LSP 说你应该考虑你的设计。

您的代码

在这一点上我必须承认，我并没有真正了解您的代码的目标。有一个类Give_Area，它根据pi 的值计算圆的面积。第二种方法计算一个以Radius 为对角线的正方形？然后是Square 类。如果Validity() 返回 false，那意味着什么？也许是退化的正方形？我的建议是：重新考虑你的设计。问问自己“我想要处理的类和对象是什么？”和“我想要建模的真实世界对象是什么？”

反例

如何违反 LSP 在 Wikipedia（上面的链接）中进行了演示。我将尝试制作第二个示例。假设你有一个类Car 和一个方法drive()。派生类（RacingCar、Van、...）可以指定速度、加速度等。当汽车驶入水中（深水、湖泊、大海）时，汽车会破裂并调用下一个车库。现在你派生了一个类AmphibiousVehicle。这个不会在水上破裂，而且车库会毫无用处地被调用。你期待吗？也许是吧。但如果不是，根据进一步的上下文，我会考虑一个类Vehicle，它是Car 的基础。它将有一个方法move()。并且仍然属于Car 的drive() 会调用move() 并且可能会调用（再次;-)）车库以防遇到麻烦。以此类推。