如何在 MATLAB 中创建一组抽象类对象？答案

【问题标题】：How do I create an array of abstract class objects in MATLAB?如何在 MATLAB 中创建一组抽象类对象？
【发布时间】：2013-11-22 21:42:20
【问题描述】：

例如，假设我创建了一个名为Shape 的抽象类和两个名为Circle 和Rectangle 的子类，它们都实现了一个名为Draw 的（抽象）方法。我希望能够创建多个 Circle 和 Rectangle 对象，将它们存储在一个数组中，并通过遍历数组对每个数组对象调用 Draw。

我尝试过类似以下的方法：

形状.m：

classdef (Abstract) Shape < handle

    methods (Abstract)
        Draw(obj);
    end

end

圆.m：

classdef Circle < Shape

    methods
        function obj = Draw(obj)
            disp('This is a circle');
        end
    end

end

矩形.m：

classdef Rectangle < Shape

    methods
        function obj = Draw(obj)
            disp('This is a rectangle');
        end
    end

end

test.m:

shapes = Shape.empty();

myrect = Rectangle();
mycirc = Circle();

shapes(end + 1) = myrect;
shapes(end + 1) = mycirc;

for i = 1:size(shapes,1)
    shapes(i).Draw();
end

当我尝试运行 test.m 时，我收到以下错误消息：

Error using Shape.empty
Abstract classes cannot be instantiated.
Class 'Shape' defines abstract methods
and/or properties.

Error in test (line 1)
shapes = Shape.empty();

【问题讨论】：

标签： matlab oop polymorphism matlab-class

【解决方案1】：

从错误中可以清楚地看出，you cannot instantiate an abstract class（有关详细信息，请参阅塞巴斯蒂安的回答）。但是，有一个名为 matlab.mixin.Heterogeneous 的特殊超类，您可以从中派生以允许创建不同类的数组。

首先，派生自 Shape.m 中的matlab.mixin.Heterogeneous：

classdef (Abstract) Shape < handle & matlab.mixin.Heterogeneous

然后在您的测试脚本中，从Circle 或Rectangle 初始化shapes：

shapes = Circle.empty();

当你运行循环时，数组会改变类：

>> shapes

shapes = 

  1x2 heterogeneous Shape (Rectangle, Circle) array with no properties.

>> shapes(1)

ans = 

  Rectangle with no properties.

>> shapes(2)

ans = 

  Circle with no properties.

这应该是您所需要的，但要对异构数组进行额外控制，您可以覆盖matlab.mixin.Heterogeneous 的the getDefaultScalarElement method 以指定默认对象。这应该被抽象基类覆盖：

如果根类是抽象的或者不是异构层次结构中类的适当默认对象，则覆盖此方法。 getDefaultScalarElement 必须返回异构层次结构的另一个成员的实例。

假设您希望从Shape 派生的对象数组的默认对象为Circle：

methods (Static, Sealed, Access = protected)
    function default_object = getDefaultScalarElement
        default_object = Circle;
    end
end

现在从Shape 派生的对象数组中缺少的元素将用Circle 对象填充：

>> clear r
>> r(2) = Rectangle
r = 
  1x2 heterogeneous Shape (Circle, Rectangle) array with no properties.
>> r(1)
ans = 
  Circle with no properties.
>> r(2)
ans = 
  Rectangle with no properties.

【讨论】：

【解决方案2】：

来自文档：

abstract class — A class that cannot be instantiated, but that defines class components used by subclasses.

见：Mathworks-Docs

这也是其他编程语言中抽象类的定义（如果我错了，请纠正我）。

因此，要构造一个包含各种 Shape 元素的数组，我猜你要么必须使 Shape 非抽象，要么实现另一个非抽象类，所有真正的实现都继承自.

编辑：为了完整性：

我尝试了您正在尝试实现的目标，但乍一看，具有共同超类的混合元素的对象数组不存在：

>> objects(1) = Foo();
>> objects(2) = FooBar();
The following error occurred converting from FooBar to Foo:
Error using Foo
Too many input arguments.

>> FooBar

ans = 

  FooBar handle with no properties.
  Methods, Events, Superclasses


Superclasses for class FooBar:

    Foo
    handle

编辑 2： 请参阅 chappjc 对此问题的解决方案；）

【讨论】：