如何动态创建类对象？

Question

假设我有一个类box，用户可以创建boxes。怎么做？我知道我通过className objectName(args); 创建对象，但如何根据用户输入动态地创建对象？

Answer 1

以下工厂方法根据用户输入动态创建Box 实例：

class BoxFactory
{
  public:
    static Box *newBox(const std::string &description)
    {
      if (description == "pretty big box")
        return new PrettyBigBox;
      if (description == "small box")
        return new SmallBox;
      return 0;
    }
};

当然，PrettyBigBox 和 SmallBox 都派生自 Box。查看C++ design patterns wikibook 中的创建模式，因为其中一个可能适用于您的问题。

Answer 2

在 C++ 中，可以使用自动（堆栈）和动态（堆）存储来分配对象。

Type variable_name; // variable_name has "automatic" storage.
                    // it is a local variable and is created on the stack.

Type* pointer_name = NULL; // pointer_name is a "pointer". The pointer, itself,
                           // is a local variable just like variable_name
                           // and is also created on the stack. Currently it
                           // points to NULL.

pointer_name = new DerivedType; // (where DerivedType inherits from Type). Now
                                // pointer_name points to an object with
                                // "dynamic" storage that exists on the heap.

delete pointer_name; // The object pointed-to is deallocated.
pointer_name = NULL; // Resetting to NULL prevents dangling-pointer errors.

您可以使用指针和堆分配来动态构造对象，如下所示：

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <memory>
class Base {
    public:
        virtual ~Base(){}
        virtual void printMe() const = 0;
    protected:
        Base(){}
};
class Alpha : public Base {
     public:
        Alpha() {}
        virtual ~Alpha() {}
        virtual void printMe() const { std::cout << "Alpha" << std::endl; }
};
class Bravo : public Base {
     public:
        Bravo() {}
        virtual ~Bravo() {}
        virtual void printMe() const { std::cout << "Bravo" << std::endl; }
};
int main(int argc, char* argv[]) {
    std::auto_ptr<Base> pointer; // it is generally better to use boost::unique_ptr,
                                 // but I'll use this in case you aren't familiar
                                 // with Boost so you can get up and running.
    std::string which;
    std::cout << "Alpha or bravo?" << std::endl;
    std::cin >> which;
    if (which == "alpha") {
        pointer.reset(new Alpha);
    } else if (which == "bravo") {
        pointer.reset(new Bravo);
    } else {
        std::cerr << "Must specify \"alpha\" or \"bravo\"" << std::endl;
        std::exit(1);
    }
    pointer->printMe();
    return 0;
}

相关：the "Factory" object-oriented design pattern

Answer 3

正确答案取决于您要为其创建实例的不同类的数量。

如果数量很大（应用程序应该能够在您的应用程序中创建任何类的实例），您应该使用 .Net 的反射功能。但是，老实说，我不太喜欢在业务逻辑中使用反射，所以我建议不要这样做。

我认为实际上您想要为其创建实例的类数量有限。所有其他答案都做出了这个假设。您真正需要的是工厂模式。在接下来的代码中，我还假设您要为其创建实例的类都派生自同一个基类，比如说 Animal，如下所示：

class Animal {...};
class Dog : public Animal {...}
class Cat : public Animal {...}

然后创建一个抽象工厂，它是一个创建动物的接口：

class IFactory
   {
   public:
      Animal *create() = 0;
   };

然后为每种不同种类的动物创建子类。例如。对于 Dog 类，这将变为：

class DogFactory : public IFactory
   {
   public:
      Dog *create() {return new Dog();}
   };

猫也是如此。

DogFactory::create 方法优先于 IFactory::create 方法，即使它们的返回类型不同。这就是所谓的协变返回类型。只要子类方法的返回类型是基类的返回类型的子类，这是允许的。

您现在可以将所有这些工厂的实例放入地图中，如下所示：

typedef std::map<char *,IFactory *> AnimalFactories
AnimalFactories animalFactories;
animalFactories["Dog"] = new DogFactory();
animalFactories["Cat"] = new CatFactory();

用户输入后，你必须找到正确的工厂，并要求它创建动物的实例：

AnimalFactories::const_iterator it=animalFactories.find(userinput);
if (it!=animalFactories.end())
   {
   IFactory *factory = *it;
   Animal *animal = factory->create();
   ...
   }

这是典型的抽象工厂方法。 还有其他方法。在自学 C++ 时，我写了一篇关于它的 CodeProject 小文章。你可以在这里找到它：http://www.codeproject.com/KB/architecture/all_kinds_of_factories.aspx。

祝你好运。