C++ 沉思录 代理类（转）
面向对象的四个特征：抽象、继承、封装和多态性。
编写程序时我们常常要解决不同类型（封装）但彼此相关（继承）的功能。将继承和封装共用，迫使我们要处理两个问题，控制内存分配和把不同类型的对象放入同一个封装中。在一个容器中存储相关的的不同类类型对象。
例如，书中提到了这么一个例子：
parking_lot――停车场；vehicle――停车场里的各种车辆；
class Vehicle {
public:
virtual double weight () const = 0;
virtual void start () = 0;
};
class RoadVehicle: public Vehicle {/*…*/};
class AutoVehicle: public RoadVehicle {/*…*/};
class Aircraft: public Vehicle {/*…*/};
class Helicopter: public Aircraft {/*…*/};
这里parking_lot不能用数组来实现，因为成员函数weight()和start()都是纯虚函数，类Vehicle本身就不会有对象，也就没有其对象数组。
但即使存在类Vehicle的对象（剔除了类vehicle中的所有纯虚函数），如果写类似下面的语句：
Automobile x = /*…*/
parking_lot[num_vehicles++] = x;
很明显，parking_lot还仅仅是vehicles的集合。
如何解决这两个问题，有下面两种方法：
1．提供一个indirection。合适的indirection形式就是存储指针，如：
vehicle * parking_lot[100];
parking_lot[num_vehicles++] = new Automobile(x);
2．使用一种被作者叫做surrogate的类，这个类的每个对象都代表另一个对象，可以是位于一个完整继承层次中的任意类的对象。
首先是使用indirection形式，但这种方式有两点不足：
1．带来了动态内存管理的负担
2．只有放到parking_lot中的对象的是静态类型时，这种方法才能用。否则，不能保证这个程序不会出错。假设让parking_lot[p]指向一个新建的vehicle，其类型和值要与由parking_lot[q]指向的对象相同。下面的两种方法都是错误的
// parkint_lot[p]和parkint_lot[q]将指向相同的对象。
if(p!=q) {
delete parking_lot[p];
parking_lot[p] = parking_lot[q];
}
// 没有vehicle类型的对象，即使有，也不是我们想要的！
if(p!=q) {
delete parking_lot[p];
parking_lot[p] = new vehicle(parking_lot[q]);
}
然后是使用surrogate。这是用类来表示概念，Koenig和Moo把这一点当作基本的C＋＋设计原则。
定义一个surrogate，行为和vehicle对象相似，而又潜在地表示了所有继承自vehicle类的对象的东西。这样，复制surrogate就会复制其相应的vehicle对象，给surrogate赋新值也会先删除旧对象，再复制新对象。
DagBruck指出，这种处理方式与我们所预期的赋值行为稍微有所不同，因为这种方式改变了左侧的代理类实际关联的那个对象的类型。
这里有几种要注意的：
1．不能缺省构造函数。因为如果vehicle是个抽象基类，我们就无法规定VehicleSurrogate的缺省操作和它所指向的对象的类型。不可能是类Vehicle，因为根本就没有Vehicle对象。引入行为类似于空指针的empty surrogate的概念。能够创建、销毁和复制这样的surrogate，但进行其他操作就视为出错。
2．每次对copy的调用都是一个虚拟调用，只能是虚拟的。
3．关于复制构造函数和赋值操作符中的v.vp非零的检测，这是必需的，否则调用v,vp->copy时就会出错
4．要对赋值操作符进行检测，确保没有将代理赋值给它自身。
5．令该surrogate类支持类Vehicle所能支持的其他操作。但由于surrogate类没有继承自该类的对象，所以这些函数都不是虚拟的。
6．这些函数本身可以调用相应Vehicle对象中的虚函数。它们也应该检查确保vp不为零
下面是问题的解决：
class Vehicle {
public:
virtual double weight () const = 0;
virtual void start () = 0;
virtual Vehicle * copy () const = 0;
virtual ~Vehicle() {} //处理完一个对象后，需要清除该对象。
//……
};
class RoadVehicle: public Vehicle {/*…*/};
class AutoVehicle: public RoadVehicle {/*…*/};
Vehicle * AutoVehicle::copy() const
{
return new AutoVehicle(*this);
}
class vehicleSurrogate{
public:
//这样就能够创建VehicleSurrogate对象的数组了；empty surrogate
VehicleSurrogate():vp(0) {};
//为能给任意继承自Vehicle的类的对象创建代理；empty surrogate
VehicleSurrogate(const Vehicle&) :vp(v.copy()) {}; ~VehicleSurrogate();
VehicleSurrogate(const VehicleSurrogate&);
VehicleSurrogate& operator=(const VehicleSurrogate&);
Private:
Vehicle *vp;
};
VehicleSurrogate::VehicleSurrogate(const VehicleSurrogate&) : vp(v.vp? v.vp->copy() : c) {}
VehicleSurrogate ::~VehicleSurrogate()
{
delete vp;
}
VehicleSurrogate& operator=(const VehicleSurrogate&)
{
if(this!= &v) {
delete vp;
vp = v.vp ? v.vp->copy(): 0);
}
return *this;
}
double VehicleSurrogate::weight() const
{
if (vp == 0)
throw “empty VehicleSurrogate.weight()”
return vp->weight();
}
void VehicleSurrogate::start()
{
if (vp == 0)
throw “empty VehicleSurrogate.start()”;
vp->start();
}
停车场(parking_lot)就可以这样定义了：
VehicleSurrogate parking_lot[1000];
AutoVehicle x;
parking_lot[num_vehicles++] = x;
