如何将 Java 接口代码移植到 C++ 抽象基类中？

Question

我是 OOP 编程和 C++ 方面的新手，我目前正在学习设计模式。

只需拿起 Head First Design Patterns 这本书来学习。它实际上很棒，我已经掌握了基本概念。第一章讨论了对接口而不是实现的编程。不过对我来说不幸的是，这些示例使用了 java。

下面是书中使用“接口”的java代码示例，我知道这不能直接移植到C++中。我试图实现 C++ 的抽象基类。但我尤其迷失在动态设置 QuackBehavior 方面。

C++ 虚函数定义可以是动态的吗？有人可以告诉我如何将此Java代码移植到C++中的最佳方法吗？我需要这个来确保我在学习 OOP 时走在正确的轨道上。谢谢！

//FlyBehavior.java
public interface FlyBehavior{
    public void fly(); //the interface that all flying behavior classes implement
}


public class FlyWithWings implements FlyBehavior {
    public void fly(){
        System.out.println("Im flying!"); //flying behavior implementation for ducks that do fly
    }
}

//QuackBehavior.java
public interface QuackBehavior{
    public void quack();
}

public class Quack implements QuackBehavior {
    public void quack() {
        System.out.println("Quack");
    }
}

public class Squeak implements QuackBehavior {
    public void quack() {
        System.out.println("Squeak");
    }
}

public class MuteQuack implements QuackBehavior {
    public void quack() {
        System.out.println("<<SILENCE>>");
    }
}



//duck.java
public abstract class Duck{
    FlyBehavior flyBehavior;
    QuackBehavior quackBehavior;
    public Duck(){
    }

    public abstract void display();

    public void performFly(){
        flyBehavior.fly();
    }

    public void performQuack(){
        quackBehavior.quack();
    }

    public void setFlyBehavior(FlyBehavior fb){
        flyBehavior = fb;
    }

    public void setQuackBehavior(QuackBehavior qb){
        quackBehavior = qb;
    }

    public void swim(){
        System.out.println ("All duck float, even decoys");
    }
}


//MallardDuck.java
public class MallardDuck extends Duck{
    public MallardDuck(){
        quackBehavior = new Quack();
        flyBehavior = new FlyWithWings();
    }

    public void display(){
        System.out.println("Im a real Mallard duck");
    }
}

//miniducksim.java
public class MiniDuckSimulator{
    public static void main (String[] args){
        Duck mallard = new MallardDuck();

        mallard.setQuackBehavior(new Squeak()); // this is where im lost
                                                //how can definition of a virtual functions in C++ be dynamic?

        mallard.performQuack();
        mallard.performFly();
    }
}

Answer 1

Dang - 应该知道首当其冲的帮派会移植它。无论如何，这是一个解决方案：

   // HeadFirst.cpp : Defines the entry point for the console application.
   //

   #include "stdafx.h"

   class QuackBehavior
   {
   public:
      virtual void quack() = NULL;
   };

   class Quack : public QuackBehavior
   {
   public:
      void quack()
      {
         printf("Quack");
      }
   };

   class Squeak : public QuackBehavior
   {
   public:
      void quack()
      {
         printf("Squeak");
      }
   };

   class Duck
   {
   public:
      QuackBehavior *pQuack;

      void performQuack()
      {
         if (pQuack!=NULL)
            pQuack->quack();
      }

      void setQuackBehavior(QuackBehavior *qb)
      {
         pQuack = qb;
      }
   };

   class MallardDuck : public Duck
   {
   public:
      MallardDuck()
      {
         pQuack = new Quack();
      }
   };

   int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
   {
      Duck *mallard = new MallardDuck();
      mallard->setQuackBehavior(new Squeak());
      mallard->performQuack();
   return 0;
   }

Answer 2

如果Quack() 方法在抽象基类QuackBehavior 中被声明为纯虚方法，那么一切都会好起来的。

方法SetQuackBehavior() 中需要一个基类引用，它显然可以保存它的任何派生类对象。同样可以在 C++ 中应用，在 SetQuackBehavior() 方法中使用指向 QuackBehavior 类的指针，然后将 Squeak 类对象的地址传递给它。现在，当通过基类指针在PerformQuack() 中调用quack() 方法时，它将调用派生类的适当具体方法，在这种情况下为Squeak。

Answer 3

C++ code sample for head-first

对于 Java 或 C# 版本，请查看网站 headfirstlabs.com

Answer 4

这是一个粗略的翻译——请注意，这不是让我觉得C++的惯用（或好的）用法：

#include <iostream>

struct FlyBehavior {
    virtual void operator()() const = 0; 
};

struct FlyWithWings: FlyBehavior {
    virtual void operator()() const { std::cout << "I'm flying!\n"; }
};

struct QuackBehavior {
    virtual void operator()() const = 0;
};

struct Quack : QuackBehavior {
    virtual void operator()() const { std::cout << "Quack\n"; }
};

struct Squeak : QuackBehavior {
    virtual void operator()() const { std::cout << "Squeak\n"; }
};

struct MuteQuack : QuackBehavior {
    virtual void operator()() const { std::cout << ("<<SILENCE>>\n"); }
};

class Duck {
    FlyBehavior const *flyBehavior;
    QuackBehavior const *quackBehavior;
public:
    Duck(FlyBehavior const *f, QuackBehavior const *q) :
        flyBehavior(f), quackBehavior(q)
    {}

    void setQuackBehavior(QuackBehavior *q) { quackBehavior = q; }
    void setFlyBehavior(FlyBehavior *f) { flyBehavior = f; }
    virtual void display() const = 0;
    void fly() const { (*flyBehavior)(); }
    void quack() const { (*quackBehavior)(); }
    void swim() const { std::cout << "All ducks float, even decoys\n"; }
};

struct MallardDuck : Duck {
    MallardDuck() : Duck(&FlyWithWings(), &Quack()) { }
    virtual void display() const { std::cout << "I'm a real Mallard duck\n"; }
};

int main() {
    MallardDuck mallard;
    mallard.setQuackBehavior(&Squeak());
    mallard.quack();
    mallard.fly();
    return 0;
}